CN201514571U - 电磁振动高频振网筛数字控制*** - Google Patents

电磁振动高频振网筛数字控制*** Download PDF

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刘维生
胡虹霞
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Abstract

一种电磁振动高频振网筛数字控制***，属控制技术领域，目的是提高高频振网筛的控制精度并简化控制操作。其技术方案是：控制***由中央控制***和多个筛机数控单元组成，所述中央控制***由工控机、显示器组成，所述多个筛机数控单元与工控机之间均通过485总线通信，它们的输出端控制电磁筛的电磁激振器。同传统控制装置相比，本实用新型操作简单方便、调节精度高、控制功能完善，能够实现多个筛机的远程集中控制，可大大提高操作者的工作效率和筛机管理水平。

Description

电磁振动高频振网筛数字控制***
技术领域
本实用新型涉及一种用于控制电磁振动高频振网筛工作参数的***，属控制技术领域。
背景技术
电磁振动高频振网筛是选矿、选煤、建材、化工、食品等行业广泛使用的细粒物料筛分设备。驱动筛网振动的电磁激振器是由晶闸管来控制的，传统的高频电磁振动振网筛通过设置于电控柜面板上的一系列电位器旋钮来调节各晶闸管的导通角，从而以调节筛机激振器输出功率的方式调节筛机振幅。这种控制方法不仅调节精度低，而且由于激振器数量多(一台大型电磁筛的激振器数量可达20个以上)，每个激振器对应一个电位器，致使操作十分繁琐，工作效率较低。另外，由于这种控制装置缺乏通讯功能，管理者和操作者不能及时对筛机工作参数进行了解和调整，也无法实现远程集中控制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种操作方便、快捷，控制精度高的电磁振动高频振网筛数字控制***。
本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：
一种电磁振动高频振网筛数字控制***，由中央控制***和多个筛机数控单元组成，所述中央控制***由工控机、显示器组成，所述多个筛机数控单元与工控机之间均通过485总线通信，它们的输出端控制电磁筛的电磁激振器。
上述电磁振动高频振网筛数字控制***，所述筛机数控单元由单片机、过零检测电路、筛机振幅调节电路和485通讯接口电路组成，所述过零检测电路由电源变压器和晶闸管移相触发芯片组成，所述电源变压器的输入端接筛机电源，输出端经RC滤波器接晶闸管移相触发芯片的VSYNC端，所述晶闸管移相触发芯片的Q1端接单片机的RB7端；所述筛机振幅调节电路由八路控制芯片和八个结构相同的驱动单元组成，所述八路控制芯片采用TPIC6273，其D0～D8输入端分别接单片机的RD0/PSP0～RD7/PSP7端，DRAIN1～DRAIN8输出端各接一个驱动单元，所述驱动单元由脉冲变压器和晶闸管组成，所述脉冲变压器的输入端经限流电阻接八路控制芯片的一个输出端，输出端控制晶闸管的栅极，所述晶闸管与一个激振器串联连接；所述485通讯接口电路由485通讯模块组成，所述485通讯模块的RO、DI端分别经一个光电隔离器接单片机的RXD和TXD端，其A、B端接工控机。
上述电磁振动高频振网筛数字控制***，所述筛机数控单元的构成中还包括故障信号采集电路，所述故障信号采集电路由数据选择器构成，所述数据选择器采用74HC151，其每个输入端分别经一个筛机接触器辅助触点接地，输出端Z接单片机的RA3端。
上述电磁振动高频振网筛数字控制***，所述筛机数控单元的构成中还包括现场工控机，所述现场工控机接单片机的通讯接口。
本实用新型由工控机和筛机数控单元取代传统筛机的电位器式控制装置，在提高筛机工作参数控制精度的同时，还大大降低了操作难度，操作者使用工控机可对所有筛机工作状况进行集中监测、控制和管理，也可以对个别筛机的工作参数进行调整。现场工控机用于在现场对筛机进行调节控制。故障信号采集电路用于采集各筛机的运行信号，便于操作者了解各筛机的运行状况，及时发现和排除故障。过零检测电路可为单片机提供准确的过零信号，保证单片机控制晶闸管触发相位角的起点与市电电源的波形相位同步。单片机与485通讯模块间采用光电隔离，可提高***稳定性。
同传统控制装置相比，本实用新型操作简单方便、调节精度高、控制功能完善，能够实现多个筛机的远程集中控制，可大大提高操作者的工作效率和筛机管理水平。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为筛机数控单元的电原理框图；
图3为筛机数控单元的电原理图。
图中各符号为：T1、电源变压器，T2、脉冲变压器，GL1、GL2、光电隔离器，SCR、晶闸管，ZQ、激振器，CP、现场工控机，U1、单片机，U2、晶闸管移相触发芯片，U3、数据选择器，U4、八路控制芯片，U5、485通讯模块，R1～R8、电阻，C、电容，D1、D2、二极管，J、筛机接触器辅助触点。
具体实施方式
高频电磁振动振网筛数字控制***将计算机技术、电子技术和网络技术三者相结合，实现对高频电磁振动振网筛的远程集中控制，在远离现场的中控室或设备现场均可随意查询和调节控制***中每一台电磁筛的工作状态、工作参数和历史记录。
参看图1，高频电磁振动振网筛数字控制***用于同时控制2台以上电磁筛，其主要组成包括工控机、显示器和多个筛机数控单元，多个筛机数控单元与工控机之间均通过485总线通信，每个筛机数控单元的输出端控制一台或多台电磁筛的电磁激振器。工控机作为控制***的核心，工作时工控机按照设定的技术参数发出指令给筛机数控单元。筛机数控单元根据工控机指令控制筛机的工作参数。
参看图2、图3，单片机U1通过485通讯模块U5与工控机进行通讯。单片机U1与485通讯模块U5间采用两个光电隔离器GL1、GL2进行光电隔离，电阻R4、R5为限流电阻，R3、R6为上拉电阻，电源采用不共地的DC/DC模块，使内外电源互不干扰，增加***稳定性。
为了精确有效地控制振动输出，***优化设计了过零检测及整形电路。电源变压器T1将市电电源降压，由电阻R1和电容C构成的RC滤波电路整形后送入晶闸管移相触发芯片U2(TCA785)的输入端VSYNC，U2把正弦波形转化为方波后通过输出端Q1传送到单片机U1，从而使单片机U1获取准确的过零信号。保证单片机U1控制晶闸管触发相位角的起点与市电电源的波形相位同步。彻底杜绝了由于矿山的供电***不稳定，电力污染严重等原因而导致的过零检测准确度低，激振器振动不稳、漏振等现象的发生。
单片机U1接收到工控机的相位角指令，以过零检测电路检测到的零点为基准触发晶闸管SCR。单片机U1输出的触发信号经八路控制芯片U4(TPIC6273)放大后驱动脉冲变压器T2，脉冲变压器T2再触发晶闸管SCR，从而达到控制激振器振动幅度的目的。D1是续流二极管，D2是整流二极管，电阻R8用于为脉冲变压器T2产生的浪涌电流提供泄放回路，保护晶闸管SCR。本控制***的每个筛机数控单元控制一台或多台筛机，图3中画出了一个八路控制芯片U4，控制八个激振器，具体实施时可根据需要增加八路控制主板的数量，使一个筛机数控单元控制更多的激振器。
当激振器供电回路出现故障时，筛机接触器辅助触点J闭合，报警数字量信号被送到数据选择器U3(74HC151)，单片机U1通过八选一数据选择器U3读取8个控制回路中的报警信号后，再通过485总线向工控机发送报警信号，提醒工作人员进行事故排查。八选一数据选择器U3的A、B、C端接地址信号。
当485总线出现故障或者工控机出现问题，无法进行远程控制，或者现场需要临时调节时，操作者可在现场通过现场工控机对筛机的工作参数进行调节。现场工控机的控制功能包括常态振幅调整、瞬时强振振幅调整、强振间隔时间调整等。这样在现场条件暂时不允许停止生产的情况下，设备可以持续运行，直到允许检修为止。常态振幅、强振振幅、强振间隔等参数也可以采用拨位开关进行设置。

Claims (4)

1.一种电磁振动高频振网筛数字控制***，其特征在于，它由中央控制***和多个筛机数控单元组成，所述中央控制***由工控机、显示器组成，所述多个筛机数控单元与工控机之间均通过485总线通信，它们的输出端控制电磁筛的电磁激振器(ZQ)。
2.根据权利要求1所述电磁振动高频振网筛数字控制***，其特征在于，所述筛机数控单元由单片机(U1)、过零检测电路、筛机振幅调节电路和485通讯接口电路组成，所述过零检测电路由电源变压器(T1)和晶闸管移相触发芯片(U2)组成，所述电源变压器(T1)的输入端接筛机电源，输出端经RC滤波器接晶闸管移相触发芯片(U2)的VSYNC端，所述晶闸管移相触发芯片(U2)的Q1端接单片机(U1)的RB7端；所述筛机振幅调节电路由八路控制芯片(U4)和八个结构相同的驱动单元组成，所述八路控制芯片(U4)采用TPIC6273，其D0～D8输入端分别接单片机(U1)的RD0/PSP0～RD7/PSP7端，DRAIN1～DRAIN8输出端各接一个驱动单元，所述驱动单元由脉冲变压器(T2)和晶闸管(SCR)组成，所述脉冲变压器(T2)的输入端经限流电阻(R7)接八路控制芯片(U4)的一个输出端，输出端控制晶闸管(SCR)的栅极，所述晶闸管(SCR)与一个激振器(ZQ)串联连接；所述485通讯接口电路由485通讯模块(U5)组成，所述485通讯模块(U5)的RO、DI端分别经一个光电隔离器接单片机(U1)的RXD和TXD端，其A、B端接工控机。
3.根据权利要求2所述电磁振动高频振网筛数字控制***，其特征在于，所述筛机数控单元的构成中还包括故障信号采集电路，所述故障信号采集电路由数据选择器(U3)构成，所述数据选择器(U3)采用74HC151，其每个输入端分别经一个筛机接触器辅助触点(J)接地，输出端Z接单片机(U1)的RA3端。
4.根据权利要求2所述电磁振动高频振网筛数字控制***，其特征在于，所述筛机数控单元的构成中还包现场工控机(CP)，所述现场工控机(CP)接单片机(U1)的通讯接口。
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Pledgor: Tangshan Land Sky Science and Technology Co., Ltd.

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