专利名称：智能型电子凸轮控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及可编程序控制器，是采用单片微型计算机和光电编码器传感技术。在工业生产自动化过程中，用做测量位置并时时显示和输出的一种智能型电子凸轮控制器。
背景技术：
目前工业生产自动化控制中，对物体运动的位置控制所采用的控制器有普通凸轮可调式主令控制器和可编程序控制器。
普通凸轮可调式主令控制器是传统的凸轮类控制器，由于它是采用机械凸轮结构和机械触头结构，所以机械传动误差大，控制精度低，无法满足高精度控制要求；在输出通断时无直观显示，使得操作人员在控制顺序动作时，有超前或滞后误差，与上位机相连接点多，故障率高，不易达到人机动作的高度协调，其输出只能在360度范围内做输出动作，同时因机械凸轮片结构所限，小角度控制或微量调整都不易实现。
可编程序控制器是一种以微处理技术为基础，综合了计算机技术，自动化技术和通讯技术的一种工业控制装置，被广泛用于工业生产自动化控制中，但是用它来代替机械凸轮控制器，专用于控制某个单台设备的动作顺序，或是某一种生产过程顺序，需要编制复杂的控制程序，而且使用和维修技术含量高，需要专业的工程技术人员来完成，缺乏生产现场需要的那种简练、快速、实用的专业性。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种兼有机械凸轮可调式主令控制器和可编程控制器双重优点的智能型电子凸轮控制器，能够测出实际的位置并能显示方向和工作状态，具有继电器输出、模拟量输出、通讯接口等多种功能；解决机械凸轮控制器精度低、输出范围小的缺点，克服可编程序控制器编程复杂、操作技术难度高的情况；具有模拟信号输出可与上位机连接直观显示工作状态并记录；操作简单，维护方便。
本实用新型技术方案的核心是应用单片微型计算机技术，及光电编码传感技术，将光电编码器的脉冲信号作为输入信号，通过微型计算机的处理，时时显示位置并输出模拟信号和开关量信号，并送入存储器内，完成对受控设备动作的控制目的和数据记录保护作用；将原来由专业工程技术人员在生产前所完成的复杂编程工作，改为生产现场由普通操作人员在编程面板上，用直观的编程按键来编制或修改用户程序，具有可编程控制器功能，实现工业自动化生产现场所要求的准确、高效、实用。
本实用新型的技术方案如下它包括由单片机、存储器、振荡器、通讯接口连接构成的中央处理单元、键盘显示单元、其特征是信号采集输入单元输出口连接中央处理单元输入口，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口连接中央处理单元接口，看门狗单元接口与中央处理单元接口连接；上述的信号采集输入单元是由光电编码器和信号前置处理电路连接构成，光电编码器连接受控设备；
上述的继电器输出单元是由移位锁存器、光偶、司密特反向触发器、驱动器、发光二极管、阻排、电阻、二极管、继电器连接构成，单片机发出信号经移位锁存器将单片机数据移位锁存输出，通过光偶、司密特反向触发器和驱动器来驱动串联的发光二极管和电阻；与并联的二极管和继电器实现指示动作；上述的看门狗单元是由时钟、晶振、电容、电阻、电池连接构成，实现数据的监视记录；上述的模拟信号输出单元能够输出标准模拟量信号。
本实用新型具有以下优点能够测出实际的位置并能显示方向和工作状态，具有继电器输出、模拟量输出、通讯接口等多种功能；解决了机械凸轮控制器精度低、输出范围小的缺点，克服了可编程序控制器编程复杂、操作技术难度高的情况；具有模拟信号输出可与上位机连接直观显示工作状态并记录；操作简单，维护方便。
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型的中央处理单元、信号采集输入单元和看门狗单元电路原理图。
图3为本实用新型的模拟信号输出单元、继电器输出单元和通讯接口单元电路原理图。
图4为键盘显示单元电路原理图。
具体实施方式
见图1-4，本实用新型是由中央处理单元和信号采集输入单元、看门狗单元、继电器输出单元、模拟信号输出单元、键盘显示单元组成。中央处理单元由单片机、存储器、振荡器、通讯接口等构成，信号采集输入单元输出口与中央处理单元输入口连接，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口、看门狗单元接口分别与中央处理单元接口连接。
见图1、2，继电器输出单元是由移位锁存器IC3、司密特反向触发器U1、驱动器U2、发光二极管LED10-LED13、阻排R1、电阻R311-R33、二极管D1-D4、继电器J1-J4连接构成，单片机P10口发出信号经移位锁存器IC3将单片机P10口数据移位锁存输出，通过司密特反向触发器U1和驱动器U2来驱动串联的发光二极管LED10-LED13和电阻R31-R33；与并联的二极管D1-D4和继电器J1-J4实现指示动作；见图1、3，看门狗单元它是由时钟U4、晶振T1、电容C5-C6、电阻R2-R3、电池BT1连接构成，单片机的TI、RD接口与时钟U4的6、7脚连接，晶振T1、电容C57-C6、电阻R2-R3、电池BT1与时钟U4相连，实现数据的监视记录；工作时，光电编码器由受控设备采集的方波信号，经信号前置处理电路隔离整形后输入中央处理单元的单片机中，单片机通过固化在存储器中的系统控制程序，对输入信号进行加减计数，将数值送给键盘显示单元和模拟信号输出单元，同时显示当前的数值并发出相应的模拟信号，与此同时单片机判断输出点的位置，使输出点在预置设定的计数值范围内做开关动作，通讯接口发出串行通讯信号给上位机。它包括由单片机、存储器、振荡器、通讯接口连接构成的中央处理单元、键盘显示单元、其特征是信号采集输入单元输出口连接中央处理单元输入口，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口连接中央处理单元接口，看门狗单元接口与中央处理单元接口连接.
权利要求1.一种智能型电子凸轮控制器，它包括由单片机、存储器、振荡器、通讯接口连接构成的中央处理单元、键盘显示单元、其特征是信号采集输入单元输出口连接中央处理单元输入口，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口连接中央处理单元接口，看门狗单元接口与中央处理单元接口连接；
2.根据权利要求1所述的智能型电子凸轮控制器，其特征是信号采集输入单元是由光电编码器和信号前置处理电路连接构成，光电编码器连接受控设备；
3.根据权利要求1所述的智能型电子凸轮控制器，其特征是继电器输出单元是由移位锁存器、司密特反向触发器、驱动器、发光二极管、阻排、电阻、二极管、继电器连接构成。
4.根据权利要求1所述的智能型电子凸轮控制器，其特征是看门狗单元是由时钟、晶振、电容、电阻、电池连接构成。
专利摘要一种智能型电子凸轮控制器，它包括由单片机、存储器、振荡器、通讯接口连接构成的中央处理单元、键盘显示单元、其特征是信号采集输入单元输出口连接中央处理单元输入口，中央处理单元输出口分别与继电器输出单元、模拟信号输出单元和通讯接口单元输入口连接，键盘显示单元接口连接中央处理单元接口，看门狗单元接口与中央处理单元接口连接；优点是能够测出实际的位置并能显示方向和工作状态，具有继电器输出、模拟量输出、通讯接口等多种功能；解决了机械凸轮控制器精度低、输出范围小的缺点，克服了可编程序控制器编程复杂、操作技术难度高的情况；具有模拟信号输出可与上位机连接直观显示工作状态并记录；操作简单，维护方便。
文档编号H03K17/968GK2762197SQ20042012078
公开日2006年3月1日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者于光, 王莉, 陈志成, 方任 申请人:沈阳重工电器制造有限公司