专利名称：一种控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业控制领域，更具体的说涉及一种具有高控制精度和高生产速 度的控制器。
背景技术：
控制器，作为工业应用中机械设备的大脑，其往往包括多个端口，该多个端口分别 与机械设备中的各种传感器、电机或气缸等相连，并根据该控制器中存储的作业流程而控 制该机械设备进行协同工作，从而确保整台机械设备能够规律地运转；由于该机械设备的 具体运转均需听取该控制器的指令，故该控制器的性能将直接影响到了整个机械设备的运 转速率。目前，市场上广泛使用的控制器为PLC控制器，其采用I/O 口整体扫描的方式，即 扫描整个系统的I/O点需要一个固定的扫描周期，该扫描周期通常达2 3ms ；故其响应速 度存在瓶颈，即将无法适用在控制精度要求更高和响应速度要求更快的场合。有鉴于此，本发明人针对现有控制器的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种控制器，以解决现有技术中控制器响应速度慢而 无法满足目前对控制精度和响应速度要求的问题。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是—种控制器，其中，其采用DSP芯片，该DSP芯片具有供与开关电源的母线相连的 AD 口、供与外部输入输出控制端相连的I/O 口、供与编码器相连的QEP 口、作为485通讯用 的SCI 口、作为系统扩展用的CAN总线以及供高速脉冲输出的ECAP 口和EPWM 口。进一步，该DSP芯片的AD 口与母线之间还包括外接电路，该外接电路包括变压器、 二极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第三电阻、第二电容、第四电阻、第五电阻、第三电 容以及运算放大器；该变压器的输入端与母线相连，变压器的输出端与二极管的负极相连， 该二极管的正极则与第一电阻相连，该第一电阻还分别与第二电阻、第三电阻和第一电容 相连，该第三电阻还与第四电阻和第二电容相连，该第二电阻、第一电容和第二电容均各自 接地，该第四电阻、第五电阻和运算放大器构成反向比例放大电路，该第三电容并联在第五 电阻两端，该运算放大器的输出端与DSP芯片的AD 口相连。进一步，该变压器与DSP芯片间还包括供电电路，该供电电路包括二极管、第四电 容、第五电容、第六电容以及第六电阻，该二极管的正极与变压器的输出端相连，而负极则 与第五电容、第六电容、第六电阻以及DSP芯片的电源接口相连，该第四电容并联在该二极 管的两端，该第五电容、第六电容和第六电阻均各自接地。采用上述结构后，本实用新型由于采用了具有高性能、高速度的DSP芯片，故具有 如下有益效果一、该DSP芯片的AD 口可直接与开关电源的母线相连，从而实时监测该母线的电
3压，进而用来做掉电检测，以便控制系统实现掉电保护；二、该DSP芯片的I/O 口可与外部输入输出端相连，并作为外部输入输出端控制， 而利用DSP的外部中断，从而可以快速响应外部事件，减少触发事件的延迟性；三、该DSP芯片的QEP 口可以直接与编码器相连，从而可以实现单相和双相计数；四、该DSP芯片的SCI 口可以作为485通讯口，进而可以用于和触摸屏、变频器、伺 服和步进等通讯；五、该DSP芯片的CAN总线则可以作为更大的系统扩展，从而能够实现高速和准确 的数据通讯；六、该DSP芯片的ECAP、EPWM 口可以作为高速脉冲输出，进而可以编程控制脉冲数 及其占空比。
图1为本实用新型涉及的一种控制器的原理框图；图2为本实用新型涉及的一种控制器与母线间供电电路和部分外接电路的具体 结构示意图；图3为图2中外接电路的另一部分的具体结构示意图；图中DSP 芯片1AD 口11I/O 口12QEP 口13SCI 口14CAN 总线15ECAP 口16EPWM 口1具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进 行详细阐述。如图1所示，其示出的为本实用新型涉及的一种控制器，其采用DSP芯片1，且该 DSP 芯片 1 具有 AD 口 11、I/O 口 12、QEP 口 13、SCI 口 14、CAN 总线 15、ECAP 口 16 禾口 EPWM 口 17 ；其中该AD 口 11，供与开关电源的母线相连，从而实时监测该母线的电压，进而用来做 掉电检测，以便控制系统实现掉电保护；该I/O 口 12，供与外部输入输出控制端相连，并作为外部输入输出端控制，而利用 DSP的外部中断，从而可以快速响应外部事件，减少触发事件的延迟性；该QEP 口 13，供与编码器相连，从而可以实现单相和双相计数；该SCI 口 14，作为485通讯用，可以用于和触摸屏、变频器、伺服和步进等通讯；该CAN总线15，作为系统扩展用，从而能够实现高速和准确的数据通讯；该ECAP 口 16和EPWM 口 17，供高速脉冲输出，进而可以编程控制脉冲数及其占空 比。该控制器由于其具有上述优点，故其可以广泛应用在贴标机、大圆机、前缘机、折 纸机以及包装机等高速和高精度的场合。
4[0034]下面对该DSP芯片1与AD 口 11之间的一种具体连接方式进行详细阐述，具体如 图2和图3所示该DSP芯片1的AD 口 11与母线之间还包括外接电路，该外接电路包括变压器T、 二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容Cl、第三电阻R3、第二电容C2、第四电阻R4、 第五电阻R5、第三电容C3以及运算放大器PA ；该变压器T的输入端与母线相连，变压器T 的输出端与二极管Dl的负极相连，该二极管Dl的正极则与第一电阻Rl相连，该第一电阻 Rl还分别与第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容Cl相连，该第三电阻R3还与第四电阻 R4和第二电容C2相连，该第二电阻R2、第一电容Cl和第二电容C2均各自接地，该第四电 阻R4、第五电阻R5和运算放大器PA构成反向比例放大电路，该第三电容C3并联在第五电 阻R5两端，该运算放大器PA的输出端与DSP芯片1的AD 口 11相连。该变压器T采样该 母线电压，并对该母线电压进行降压处理；该二极管Dl则起到半波整流的作用，其只允许 负压经过；该第一电阻Rl和第二电阻R2则起到分压的作用，从而降低输入第一电容Cl的 电压；该第一电容Cl则起到滤波的作用；该第三电阻R3则起到负载的作用；该第二电容C2 亦起到滤波的作用，该第四电阻R4与第五电阻R5则与运算放大器PA —起构成反向比例放 大电路，从而使得输出的VSENS为正压；需要说明的是，图2中的VS端和图3中的VS端承 接，从而保证电路的延续性。该变压器T还提供电压供给DSP芯片1当作电源用，即该变压器T与DSP芯片1 间还包括供电电路，该供电电路包括二极管D2、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6以及 第六电阻R6，该二极管D2的正极与变压器T的输出端相连，而负极则与第五电容C5、第六 电容C6、第六电阻R6以及DSP芯片1的电源接口相连，该第四电容C4并联在该二极管D2 的两端，该第五电容C5、第六电容C6和第六电阻R6均各自接地。该二极管D2亦为半波整 流，其只允许正压通过，而该第四电容C4则起到稳压的作用，第五电容C5和第六电容C6均 起到滤波的作用，该第六电阻R6则起到分压的作用，而确保输入DSP芯片1的芯片为5v。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的 普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求一种控制器，其特征在于，其采用DSP芯片，该DSP芯片具有供与开关电源的母线相连的AD口、供与外部输入输出控制端相连的I/O口、供与编码器相连的QEP口、作为485通讯用的SCI口、作为系统扩展用的CAN总线以及供高速脉冲输出的ECAP口和EPWM口。
2.如权利要求1所述的一种控制器，其特征在于，该DSP芯片的AD口与母线之间还包 括外接电路，该外接电路包括变压器、二极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第三电阻、第 二电容、第四电阻、第五电阻、第三电容以及运算放大器；该变压器的输入端与母线相连，变 压器的输出端与二极管的负极相连，该二极管的正极则与第一电阻相连，该第一电阻还分 别与第二电阻、第三电阻和第一电容相连，该第三电阻还与第四电阻和第二电容相连，该第 二电阻、第一电容和第二电容均各自接地，该第四电阻、第五电阻和运算放大器构成反向比 例放大电路，该第三电容并联在第五电阻两端，该运算放大器的输出端与DSP芯片的AD 口 相连。
3.如权利要求1所述的一种控制器，其特征在于，该变压器与DSP芯片间还包括供电 电路，该供电电路包括二极管、第四电容、第五电容、第六电容以及第六电阻，该二极管的正 极与变压器的输出端相连，而负极则与第五电容、第六电容、第六电阻以及DSP芯片的电源 接口相连，该第四电容并联在该二极管的两端，该第五电容、第六电容和第六电阻均各自接 地。
专利摘要本实用新型公开一种控制器，其采用DSP芯片，该DSP芯片具有供与开关电源的母线相连的AD口、供与外部输入输出控制端相连的I/O口、供与编码器相连的QEP口、作为485通讯用的SCI口、作为系统扩展用的CAN总线以及供高速脉冲输出的ECAP口和EPWM口。本实用新型具有控制精度高和响应速度快的特点，并可以应用在贴标机、大圆机、前缘机、折纸机、包装机等设备上。
文档编号G05B19/042GK201689301SQ20102015967
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者封雷, 王天来, 许志钦, 谢萍 申请人:泉州市桑川电气设备有限公司