一种基于重力变化的控制装置及控制系统的制作方法_2

文档序号:8480778阅读:来源:国知局
4无线连接。
[0039]具体地,重力传感器7安装在被控对象上用于收集被控对象的重力信号,重力信号经传感器接入接口 3输入并发送给单片机2处理,单片机2根据重力信号以及预设的控制逻辑向第一继电器6输出控制信号,第一继电器6根据控制信号动作;第一无线通信模块4通过串口 5与单片机2连接,用于无线接收上位机8发送的控制指令,该控制指令可以是对第一继电器6的工作参数进行设置的指令,该工作参数可以包括继电器的吸合重量、继电器的断开重量,第一无线通信模块4也用于将单片机2收集的重力信号以及其他相关控制数据无线发送给上位机8;
[0040]关于继电器的吸合重量和继电器的断开重量,第一继电器6可以设置多个,由实际需要确定分别对应不同的控制需求,因此继电器的吸合重量和继电器的断开重量也可以存在多个,分别匹配对应不同的第一继电器6。
[0041]吸合重量是继电器闭合的阈值,断开重量是继电器断开的阈值,以常闭型继电器为例,当实际重量大于或等于断开重量且小于吸合重量时,继电器闭合;当实际重量大于断开重量时,继电器断开。
[0042]其中,上位机8可以是工控机、PC (Personal Computer,个人计算机)、PDA (Personal Digital Assistant,个人数字助理)以及手机等,上位机8中还可以包括输入设备(如键盘)以及输出设备(如显示屏),通过输入设备向控制器9输入控制指令,通过输出设备输出显示数据,第二无线通信模块10用于和控制装置的第一无线通信模块4进行无线通信,使用的无线通信技术可以是蓝牙、ZigBee、W1-Fi或红外数据传输中的一种。
[0043]进一步地,该控制装置还包括用于检测第一继电器6吸合断开次数的计数模块11,该计数模块11分别与第一继电器6以及单片机2电连接。当计数模块11的计数值达到单片机2预设的阀值次数时,单片机2向上位机8发送指示信息,该指示信息用于指示上位机8提示用户更换第一继电器6。
[0044]具体地,在一些高强度作业条件下,继电器的使用频次很高,计数模块11用于记录第一继电器6的吸合断开次数并反馈给单片机2,当计数模块11的计数值达到单片机2预设的阈值次数时,说明第一继电器6达到工作寿命,继续使用可能会影响重力控制的准确性,单片机2可以将计数模块11的计数值以及指示信息发送给上位机8,由上位机8对用户进行提示,以方便尽快对第一继电器6进行更换。
[0045]进一步地,该控制装置还包括与第一继电器6相同的第二继电器12,第二继电器12与单片机2电连接。
[0046]具体地,第二继电器12可以与第一继电器6并行设置,在需要持续作业的情况下,第一继电器6的损坏容易造成一定损失,第一继电器6与单片机2电连接,第一继电器6吸合断开时,第一继电器6两端的电压发生变化,单片机2可以实时检测第一继电器6的两端的电压的变化,来确定第一继电器6是否正常工作,第二继电器12与第一继电器6并行工作,当单片机2检测到第一继电器6没有按照控制指令工作时,控制切换第二继电器12继续作业,并将第一继电器6的故障情况无线发送给上位机8,由上位机8提示用户进行更换;或者,当单片机2检测到第一继电器6的动作次数达到预设的阀值次数时,控制切换第二继电器12进行作业,以达到完成持续重力控制的目的。
[0047]进一步地,该控制装置还包括电源插座14和继电器输出插座15,电源插座14和继电器输出插座15设置在印制电路板上,电源插座14与单片机2连接,继电器输出插座15上分别设置有与第一继电器6和第二继电器12对应连接的公共触点19、工作触点20,公共触点19、电源18、被控对象17和工作触点20循环相接构成回路。
[0048]具体地,电源插座14和继电器输出插座15可以采用一个KF128-8P型号的接线端子,KF128-8P型号的接线端子有8芯,可以将其中2芯作为电源插座14,另外6芯作为继电器输出插座15,其中,电源插座14连接电源,为单片机2和第一继电器6、第二继电器12供电,继电器输出插座15与被控对象17的执行部件连接,当第一继电器6或第二继电器12的状态改变时,被控对象17的执行部件作出相应的动作。
[0049]进一步地,如图2所示,公共触点19和工作触点20分别包括和第一继电器6对应设置的第一公共触点COM1、第一常开触点N01、第一常闭触点NC1,以及和第二继电器12对应设置的第二公共触点COM2、第二常开触点N02、第二常闭触点NC2。
[0050]如图3所示,当被控对象17为灌装阀门时,相接的第一公共触点COM1、第一常开触点NOl和相接的第二常闭触点NC2、第二公共触点COM2串联后再与电源18、被控对象17串联。
[0051]具体地,此时控制装置用于控制液体的灌装,对罐体进行重量感应,罐体中不断灌装液体时,重力传感器7处感应重量不断增加;假设罐体重量为200g,设置第一常开触点NOl的吸合重量为200g,第二常闭触点NC2的断开重量为800g,当罐体放置好后,单片机2控制第一常开触点NOl吸合,灌装阀门打开开始灌液,当罐体整体重量达到800g时,单片机2控制第二常闭触点COM2断开,灌装阀门关闭停止灌液,液体灌装作业完成,移开罐体后,单片机2控制第一常开触点NOl断开同时第二常闭触点COM2吸合,进入下一个循环。
[0052]如图4所示,当被控对象17为分拣气缸时,相接的第一公共触点COMl、第一常开触点NOl和相接的第二公共触点COM2、第二常开触点N02并联后再与电源18、被控对象17串联。
[0053]具体地,此时控制装置用于控制产品的分拣,例如,产品质量在200g到300g之间的是合格品,在此区间范围之外的需要由分拣气缸推入回收站,设置第一常开触点NOl的吸合重量为200g,当重力传感器7感应到产品重量低于200g时,单片机2控制第一常开触点NOl吸合,由分拣气缸推走不合格产品;设置第二常开触点N02的吸合重量为300g,当重力传感器7感应到产品重量高于300g时,单片机2控制第二常开触点N02吸合,由分拣气缸推走不合格产品;第一常开触点NOl和第二常开触点N02的断开重量分别为198g和298g,均略低于各自的吸合重量,主要防止触点在动作点附近抖动。
[0054]如图5所示,当被控对象17为配料电磁阀时,配料电磁阀包括小料口电磁阀17a和大料口电磁阀17b,第一公共触点C0M1、第一常开触点N01、小料口电磁阀17a以及电源18串联,第二公共触点COM2、第二常开触点N02、大料口电磁阀17b以及电源18串联。
[0055]具体地,此时控制装置用于控制料斗秤的精确配料,大料口电磁阀17b控制快速出料,达到料重临界值时,由小料口电磁阀17a控制精确出料,如图6所示,料斗秤包括一料罐21,料罐21的下方分别设置有大料口导管21a和小料口导管21b,大料口导管21a和小料口导管21b上分别设置有大料口电磁阀17b和小料口电磁阀17a,大料口导管21a和小料口导管21b的正下方设置有接料斗22,重力传感器7设置在接料斗22的下方,用于检测接料斗22的重量,接料斗22上连接有出料管23 ;
[0056]假设需要配料1000kg,可以设置第一常开触点NOl和第二常开触点N02的吸合重量均为0kg,第一常开触点NOl的断开重量为1000kg,第二常开触点N02的断开重量为950kg ;刚开始放料时重量为0kg,单片机2控制第一常开触点NOl和第二常开触点N02同时吸合,小料口电磁阀17a和大料口电磁阀17b同时被打开放料,当重力传感器7感应到重量达到950kg时,单片机2控制第二常开触点N02断开,大料口电磁阀17b关闭停止放料,小料口电磁阀17a处继续放料,当料重达到100kg时,单片机2控制第一常开触点NOl断开,小料口电磁阀17a处停止放料,完成一次配料。
[0057]进一步地,传感器接入接口 3包括重力传感器接入插座3a和模数转换芯片3b,重力传感器接入插座3a、模数转换芯片3b以及单片机2依次电连接。
[0058]具体地,重力传感器接入插座3a可以采用KF128-4P型号的接线端子;模数转换芯片3b可以采用HX711,HX711为24位高精度、低功耗、低成本的称重专用芯片,可以确保测量到万分之一的精度。
[0059]本实施例中,该控制装置还包括继电器驱动电路13,继电器驱动电路13设置在印制电路板I上,继电器驱动电路13串联在单片机2和第一继电器6之间。
[0060]具
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