CN110868131A - 一种自动化设备精度调节*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动化设备精度调节***，包括设备控制模块，所述设备控制模块包括：传感器单元、控制器、电源转换线路，所述控制器耦接该电源转换线路，所述传感器单元用于检测自动化设备电流、电压、温度、运行精度，并将检测后的参数反馈给所述控制器，所述控制器根据所述参数调整所述电源转换电路的输出精度；所述控制器包括检测引脚、电源参数驱动引脚、控制参数输出引脚，所述控制参数输出引脚输出调整参数，所述电源参数驱动引脚输出电源调节参数，所述检测引脚连接所述传感器单元。本发明能够精确根据自动化设备的检测参数进行设备的精度调节控制，能够保证自动化设备的控制准确性。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种自动化设备精度调节***。
背景技术
现有技术中，自动化设备一般要求控制参数非常精准，然后，自动化设备的电源供应很大程度上影响到设备的控制精度，在自动化设备控制对象出现波动时，如何快速进行查找问题，根据确定的问题进行调节自动化设备的精度，这是当前的一个难题。
现有技术中，存在通过电源的方式进行自动化设备输出稳定的电源，以保证自动化设备的稳定运行，如专利申请CN201410228037，提供了一种电源转换装置，虽然其在一定程度上能够提高稳定的反馈电源，但是，其检测的参数相对单一，响应速度不够，调整电源的参数不够明确，一定程度上影响到设备的运行。
申请内容
本申请一种自动化设备精度调节***，包括设备控制模块，所述设备控制模块包括：传感器单元、控制器、电源转换线路，所述控制器耦接该电源转换线路，所述传感器单元用于检测自动化设备电流、电压、温度、运行精度，并将检测后的参数反馈给所述控制器，所述控制器根据所述参数调整所述电源转换电路的输出精度；所述控制器包括检测引脚、电源参数驱动引脚、控制参数输出引脚，所述控制参数输出引脚输出调整参数，所述电源参数驱动引脚输出电源调节参数，所述检测引脚连接所述传感器单元。
所述的自动化设备精度调节***，所述传感器单元包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、电机速度传感器。
所述的自动化设备精度调节***，所述电源转换线路包括：第一驱动单元、第二驱动单元、变压模块、变换器、输出端口；所述第一驱动单元驱动所述变压模块，所述第二驱动单元驱动所述变换器，所述输出端口连接所述变换器，所述电压传感器、电流传感器连接在所述输出端口。
所述的自动化设备精度调节***，所述电源转换线路具体包括：电阻R1-R8、MOS管Q1-Q8、三极管TR1-TR6、电感L1-L4、电容C1-C4、二极管管D1-D2、变压器，所述MOS管Q1的一非可控端连接电源输入端口，另一非可控端连接变压器的原边第一端，可控端分别连接电阻R3的一端和三极管TR1的发射极，电阻R3的另一端连接第一驱动单元的输出端，三极管TR1的基极连接电阻R3的另一端，三极管TR1的集电极连接变压器的原边第一端；MOS管Q2的一非可控极连接电源输入端口，另一非可控极接地，可控极分别连接电阻R1的一端和三极管TR2的发射极，电阻R1的另一端连接第一驱动单元的输出端，三极管TR2的基极连接电阻R1的另一端，三极管TR2的集电极接地；
MOS管Q3的一非可控端接地，另一非可控端连接电阻R5的一端，可控端连接三极管TR3的发射极和三极管TR4的发射极，三极管TR3和三极管TR4的基极通过电阻R2连接所述第一驱动单元的输出端，三极管TR3的发射极连接可调电源，三级管TR3的集电极接地；
MOS管Q4的一非可控端连接变压器原边的第一端，另一非可控端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，MOS管Q4可控端连接三极管TR5、TR6的发射极，三极管TR5的集电极接可调电源，三极管TR6的集电极接地，三极管TR5和三极管TR6的基极通过电阻R4连接第一驱动单元的输出端；
变压器的原边第二端通过电感L1接地，变压器的原边第三端连接二极管D1的阳极，二极管管D1的阴极连接二极管D2的阴极和电感L2的一端，电感L2的另一端分别连接电阻R7和电容C1的一端，电阻R7的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的一端输出可调电源，电阻R8为可调电阻，其另一端接地，二极管D2的阳极接地。
所述的自动化设备精度调节***，变压器的副边第一端连接电感L4的一端，电感L4的另一端连接电源输出端口，副边的第二短连接电感L3的一端，电感L3的另一端连接电源输出端口，电感L3的一端连接MOS管Q5的一非可控端，MOS管Q5的另一非可控端接地；电感L4的一端还连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接MOS管Q6的一非可控端，MOS管Q6的另一非可控端接地，电感L4的一端还分别连接MOS管Q7和MOS管Q8的一非可控端，MOS管Q7和MOS管Q8的另一非可控端均接地，MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7、MOS管Q8的可控端均连接第二驱动单元，其中，MOS管Q5、MOS管Q6连接相同的第二驱动单元第一接口，MOS管Q7、MOS管Q8连接相同的第二驱动单元第二接口。
所述的自动化设备精度调节***，电源输出端口通过传感器单元连接控制器，所述传感器单元还连接电机。
所述的自动化设备精度调节***，所述控制器包括：电流源I、开关S1、开关S2、比较器U1-U4、触发器U5-U8、MOS管Q11-15、或门U9-U11、OSC振荡器、判定单元、处理单元；所述比较器U1、U2用于接收电流和电压，比较确定电流和电压是否处于稳定范围内，比较器U3用于确定温度,比较器U4用于确定电机转速，当检测电流、电压、温度、电机转速超过预设值时，则或门U11输出控制信号给MOS管Q15，通过所述MOS管Q15启动所述判定单元，所述判定单元输入端连接触发器U5-U8的反向触发输出端，所述判定单元确定电流、电压、温度、电机转速具体是哪个参数出现偏差后，发送判定结果给所述处理单元，所述处理单元针对判定结果通过电源参数驱动引脚或者控制参数输出引脚输出控制信号，调节电源参数或者电机控制参数，以使得自动化设备的精度处于正常控制范围。
所述的自动化设备精度调节***，以使得自动化设备的精度处于正常控制范围具体包括：当检测电流或电压出现波动时，则通过电源参数驱动引脚输出控制信号给所述第一驱动单元、第二驱动单元，通过第一驱动单元、第二驱动单元输出调节PWM的脉冲宽度，首先，将第一驱动单元在单位周期内发送的脉冲数量增加第一数量，再次检测电流和电压的检测信号，如果仍然未达到正常范围，则将第二驱动单元在单位周期内发送的脉冲数量增加第二数量，再次检测电流和电压的检测信号，如果仍然未达到正常范围，则同时调节第一驱动单元和第二驱动单元，并有序保持脉冲数量的增加，直到电流或电压回归正常范围内；当检测电机处于空载运行时，则降低第一驱动单元、第二驱动单元的脉冲数量，当检测电机处于满载运行时，则检测电机转速，如果电机转速过低，则增加电源驱动引脚的电源输出电流控制信号，提高输出电流到一定阈值。
为解决上述技术问题：本申请提出一种自动化设备精度调节***，能够自动根据检测的自动化设备的电流、电压等参数，进行输出到设备的电源的精度控制，通过电源的精度稳定自动化设备的平稳输出，实现高精度的自动化控制，同时，将电源的输出与自动化设备的电机负载等状态进行匹配，有助于为自动化设备提供稳定的控制参数。作为本申请的主要改进点，是能够提供高精度的电源，快速响应自动化设备对电源的精度需求，在进行电源设计时，通过变压器原边和副边的控制参数的调节，能够更快进行输出的稳定控制；作为本申请的另一改进点是，通过设置控制器的检测端，能够在判断出数据出现波动或者不在预设范围内时，才启动进行具体信号的判断，并依据具体信号的波动进行控制参数的调节。
附图说明
图1为本发明自动化设备精度调节***的示意图。
图2为本发明控制器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，为本发明自动化设备精度调节***的示意图。
本申请一种自动化设备精度调节***，包括设备控制模块，所述设备控制模块包括：传感器单元、控制器、电源转换线路，所述控制器耦接该电源转换线路，所述传感器单元用于检测自动化设备电流、电压、温度、运行精度，并将检测后的参数反馈给所述控制器，所述控制器根据所述参数调整所述电源转换电路的输出精度；所述控制器包括检测引脚、电源参数驱动引脚、控制参数输出引脚，所述控制参数输出引脚输出调整参数，所述电源参数驱动引脚输出电源调节参数，所述检测引脚连接所述传感器单元。
所述的自动化设备精度调节***，所述传感器单元包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、电机速度传感器。
所述的自动化设备精度调节***，所述电源转换线路包括：第一驱动单元、第二驱动单元、变压模块、变换器、输出端口；所述第一驱动单元驱动所述变压模块，所述第二驱动单元驱动所述变换器，所述输出端口连接所述变换器，所述电压传感器、电流传感器连接在所述输出端口。
所述的自动化设备精度调节***，所述电源转换线路具体包括：电阻R1-R8、MOS管Q1-Q8、三极管TR1-TR6、电感L1-L4、电容C1-C4、二极管管D1-D2、变压器，所述MOS管Q1的一非可控端连接电源输入端口，另一非可控端连接变压器的原边第一端，可控端分别连接电阻R3的一端和三极管TR1的发射极，电阻R3的另一端连接第一驱动单元的输出端，三极管TR1的基极连接电阻R3的另一端，三极管TR1的集电极连接变压器的原边第一端；MOS管Q2的一非可控极连接电源输入端口，另一非可控极接地，可控极分别连接电阻R1的一端和三极管TR2的发射极，电阻R1的另一端连接第一驱动单元的输出端，三极管TR2的基极连接电阻R1的另一端，三极管TR2的集电极接地；
MOS管Q3的一非可控端接地，另一非可控端连接电阻R5的一端，可控端连接三极管TR3的发射极和三极管TR4的发射极，三极管TR3和三极管TR4的基极通过电阻R2连接所述第一驱动单元的输出端，三极管TR3的发射极连接可调电源，三级管TR3的集电极接地；
MOS管Q4的一非可控端连接变压器原边的第一端，另一非可控端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，MOS管Q4可控端连接三极管TR5、TR6的发射极，三极管TR5的集电极接可调电源，三极管TR6的集电极接地，三极管TR5和三极管TR6的基极通过电阻R4连接第一驱动单元的输出端；
变压器的原边第二端通过电感L1接地，变压器的原边第三端连接二极管D1的阳极，二极管管D1的阴极连接二极管D2的阴极和电感L2的一端，电感L2的另一端分别连接电阻R7和电容C1的一端，电阻R7的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的一端输出可调电源，电阻R8为可调电阻，其另一端接地，二极管D2的阳极接地。
所述的自动化设备精度调节***，变压器的副边第一端连接电感L4的一端，电感L4的另一端连接电源输出端口，副边的第二短连接电感L3的一端，电感L3的另一端连接电源输出端口，电感L3的一端连接MOS管Q5的一非可控端，MOS管Q5的另一非可控端接地；电感L4的一端还连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接MOS管Q6的一非可控端，MOS管Q6的另一非可控端接地，电感L4的一端还分别连接MOS管Q7和MOS管Q8的一非可控端，MOS管Q7和MOS管Q8的另一非可控端均接地，MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7、MOS管Q8的可控端均连接第二驱动单元，其中，MOS管Q5、MOS管Q6连接相同的第二驱动单元第一接口，MOS管Q7、MOS管Q8连接相同的第二驱动单元第二接口。
所述的自动化设备精度调节***，电源输出端口通过传感器单元连接控制器，所述传感器单元还连接电机。通过传感器检测不同电机的转速是否达到控制的需求。
如图2所示，为本发明控制器结构示意图。
所述的自动化设备精度调节***，所述控制器包括：电流源I、开关S1、开关S2、比较器U1-U4、触发器U5-U8、MOS管Q11-15、或门U9-U11、OSC振荡器、判定单元、处理单元；所述比较器U1、U2用于接收电流和电压，比较确定电流和电压是否处于稳定范围内，比较器U3用于确定温度,比较器U4用于确定电机转速，当检测电流、电压、温度、电机转速超过预设值时，则或门U11输出控制信号给MOS管Q15，通过所述MOS管Q15启动所述判定单元，所述判定单元输入端连接触发器U5-U8的反向触发输出端，所述判定单元确定电流、电压、温度、电机转速具体是哪个参数出现偏差后，发送判定结果给所述处理单元，所述处理单元针对判定结果通过电源参数驱动引脚或者控制参数输出引脚输出控制信号，调节电源参数或者电机控制参数，以使得自动化设备的精度处于正常控制范围。
所述的自动化设备精度调节***，以使得自动化设备的精度处于正常控制范围具体包括：当检测电流或电压出现波动时，则通过电源参数驱动引脚输出控制信号给所述第一驱动单元、第二驱动单元，通过第一驱动单元、第二驱动单元输出调节PWM的脉冲宽度，首先，将第一驱动单元在单位周期内发送的脉冲数量增加第一数量，再次检测电流和电压的检测信号，如果仍然未达到正常范围，则将第二驱动单元在单位周期内发送的脉冲数量增加第二数量，再次检测电流和电压的检测信号，如果仍然未达到正常范围，则同时调节第一驱动单元和第二驱动单元，并有序保持脉冲数量的增加，直到电流或电压回归正常范围内；当检测电机处于空载运行时，则降低第一驱动单元、第二驱动单元的脉冲数量，当检测电机处于满载运行时，则检测电机转速，如果电机转速过低，则增加电源驱动引脚的电源输出电流控制信号，提高输出电流到一定阈值。
优选的是，本发明是根据自动化设备负载的需求，调节电机的转速，由于自动化设备往往涉及多个不同的电机，通过电机的协调实现自动化设备的自动化生产，不同的电机的作用和性能各不相同，对于转速和电流、电压等的要求也各不相同，本申请的控制器通过检测端检测不同电机的运转速度，不同电机的时序，供应不同精度的电流和电压，对于高稳定输出的电机，供应高精度、纹波小的电流和电压，对于不是高稳定输出的电机，只需保证其基本的运转需求的，则减少控制器的压力，无需输出高精度的电流和电压。优选的上述电源转换线路包括多个，通过相同的控制器的不同输出端口进行控制。图2中虽然只示出了一个电源参数驱动引脚和一个控制参数引脚，实际上控制器包括多个上述的源参数驱动引脚和控制参数引脚，能够控制多个电机的运转和电源精度的控制。
本申请通过对自动化设备的电机的不同控制需求和不同的工作状态，实时调节输出电源的脉冲方式，提高了自动化设备电源的驱动精度，同时，检测电机的多个不同的参数，通过变压器前后两级调节，进行精度参数匹配，有助于自动化设备的高精度调节输出。
为解决上述技术问题：本申请提出一种自动化设备精度调节***，能够自动根据检测的自动化设备的电流、电压等参数，进行输出到设备的电源的精度控制，通过电源的精度稳定自动化设备的平稳输出，实现高精度的自动化控制，同时，将电源的输出与自动化设备的电机负载等状态进行匹配，有助于为自动化设备提供稳定的控制参数。作为本申请的主要改进点，是能够提供高精度的电源，快速响应自动化设备对电源的精度需求，在进行电源设计时，通过变压器原边和副边的控制参数的调节，能够更快进行输出的稳定控制；作为本申请的另一改进点是，通过设置控制器的检测端，能够在判断出数据出现波动或者不在预设范围内时，才启动进行具体信号的判断，并依据具体信号的波动进行控制参数的调节。
Claims (8)
1.一种自动化设备精度调节***，其特征在于，包括设备控制模块，所述设备控制模块包括：传感器单元、控制器、电源转换线路，所述控制器耦接该电源转换线路，所述传感器单元用于检测自动化设备电流、电压、温度、运行精度，并将检测后的参数反馈给所述控制器，所述控制器根据所述参数调整所述电源转换电路的输出精度；所述控制器包括检测引脚、电源参数驱动引脚、控制参数输出引脚，所述控制参数输出引脚输出调整参数，所述电源参数驱动引脚输出电源调节参数，所述检测引脚连接所述传感器单元。
2.如权利要求1所述的自动化设备精度调节***，其特征在于，所述传感器单元包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、电机速度传感器。
3.如权利要求2所述的自动化设备精度调节***，其特征在于，所述电源转换线路包括：第一驱动单元、第二驱动单元、变压模块、变换器、输出端口；所述第一驱动单元驱动所述变压模块，所述第二驱动单元驱动所述变换器，所述输出端口连接所述变换器，所述电压传感器、电流传感器连接在所述输出端口。
4.如权利要求3所述的自动化设备精度调节***，其特征在于，所述电源转换线路具体包括：电阻R1-R8、MOS管Q1-Q8、三极管TR1-TR6、电感L1-L4、电容C1-C4、二极管管D1-D2、变压器，所述MOS管Q1的一非可控端连接电源输入端口，另一非可控端连接变压器的原边第一端，可控端分别连接电阻R3的一端和三极管TR1的发射极，电阻R3的另一端连接第一驱动单元的输出端，三极管TR1的基极连接电阻R3的另一端，三极管TR1的集电极连接变压器的原边第一端；MOS管Q2的一非可控极连接电源输入端口，另一非可控极接地，可控极分别连接电阻R1的一端和三极管TR2的发射极，电阻R1的另一端连接第一驱动单元的输出端，三极管TR2的基极连接电阻R1的另一端，三极管TR2的集电极接地；
MOS管Q3的一非可控端接地，另一非可控端连接电阻R5的一端，可控端连接三极管TR3的发射极和三极管TR4的发射极，三极管TR3和三极管TR4的基极通过电阻R2连接所述第一驱动单元的输出端，三极管TR3的发射极连接可调电源，三级管TR3的集电极接地；
MOS管Q4的一非可控端连接变压器原边的第一端，另一非可控端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，MOS管Q4可控端连接三极管TR5、TR6的发射极，三极管TR5的集电极接可调电源，三极管TR6的集电极接地，三极管TR5和三极管TR6的基极通过电阻R4连接第一驱动单元的输出端；
变压器的原边第二端通过电感L1接地，变压器的原边第三端连接二极管D1的阳极，二极管管D1的阴极连接二极管D2的阴极和电感L2的一端，电感L2的另一端分别连接电阻R7和电容C1的一端，电阻R7的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的一端输出可调电源，电阻R8为可调电阻，其另一端接地，二极管D2的阳极接地。
5.如权利要求4所述的自动化设备精度调节***，其特征在于，变压器的副边第一端连接电感L4的一端，电感L4的另一端连接电源输出端口，副边的第二短连接电感L3的一端，电感L3的另一端连接电源输出端口，电感L3的一端连接MOS管Q5的一非可控端，MOS管Q5的另一非可控端接地；电感L4的一端还连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接MOS管Q6的一非可控端，MOS管Q6的另一非可控端接地，电感L4的一端还分别连接MOS管Q7和MOS管Q8的一非可控端，MOS管Q7和MOS管Q8的另一非可控端均接地，MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7、MOS管Q8的可控端均连接第二驱动单元，其中，MOS管Q5、MOS管Q6连接相同的第二驱动单元第一接口，MOS管Q7、MOS管Q8连接相同的第二驱动单元第二接口。
6.如权利要求5所述的自动化设备精度调节***，其特征在于，电源输出端口通过传感器单元连接控制器，所述传感器单元还连接电机。
7.如权利要求6所述的自动化设备精度调节***，其特征在于，所述控制器包括：电流源I、开关S1、开关S2、比较器U1-U4、触发器U5-U8、MOS管Q11-15、或门U9-U11、OSC振荡器、判定单元、处理单元；所述比较器U1、U2用于接收电流和电压，比较确定电流和电压是否处于稳定范围内，比较器U3用于确定温度,比较器U4用于确定电机转速，当检测电流、电压、温度、电机转速超过预设值时，则或门U11输出控制信号给MOS管Q15，通过所述MOS管Q15启动所述判定单元，所述判定单元输入端连接触发器U5-U8的反向触发输出端，所述判定单元确定电流、电压、温度、电机转速具体是哪个参数出现偏差后，发送判定结果给所述处理单元，所述处理单元针对判定结果通过电源参数驱动引脚或者控制参数输出引脚输出控制信号，调节电源参数或者电机控制参数，以使得自动化设备的精度处于正常控制范围。
8.如权利要求7所述的自动化设备精度调节***，其特征在于，以使得自动化设备的精度处于正常控制范围具体包括：当检测电流或电压出现波动时，则通过电源参数驱动引脚输出控制信号给所述第一驱动单元、第二驱动单元，通过第一驱动单元、第二驱动单元输出调节PWM的脉冲宽度，首先，将第一驱动单元在单位周期内发送的脉冲数量增加第一数量，再次检测电流和电压的检测信号，如果仍然未达到正常范围，则将第二驱动单元在单位周期内发送的脉冲数量增加第二数量，再次检测电流和电压的检测信号，如果仍然未达到正常范围，则同时调节第一驱动单元和第二驱动单元，并有序保持脉冲数量的增加，直到电流或电压回归正常范围内；当检测电机处于空载运行时，则降低第一驱动单元、第二驱动单元的脉冲数量，当检测电机处于满载运行时，则检测电机转速，如果电机转速过低，则增加电源驱动引脚的电源输出电流控制信号，提高输出电流到一定阈值。
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