俯仰油缸智能控制装置|智能控制装置
时间：2019-05-07 03:32:39 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 智能微控制器以其成本低廉、使用灵活、高可靠性等特点，已经被广泛运用于工业控制、智能 仪表等各个领域，其在控制设计中的应用可以使控制过程更具智能化和精确性，提高了试验装置在生产使
用中的可靠性和工作效率，并使操作更加简单便捷。
关键词 微控制器；智能化；俯仰油缸
中图分类号TH7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）68-0129-01
0 引言
俯仰油缸试验控制装置是为了验证起竖油缸的工作性能而设计的，该装置据弃了此类控制装置通常采用的继电器结构，将微控制器运用到控制设计中，通过在工作过程中的特定时刻设置中断延时，自动实现了整个工作流程，提高了系统工作的智能化水平，大大提高了工作效率，使控制功能更加灵活可靠。
1 控制过程与技术优势
俯仰油缸试验控制装置，由对称式俯仰油缸和辅助俯仰油缸共同完成负载起竖与回平动作，期间俯仰抽缸制动控制关闭，当负载起竖到目标角度时，俯仰油缸制动开启。试验过程中，按照工艺要求需持续进行起竖与回平动作上千次，并且为考察油缸的制动性能，每一次的起竖与回平都需要停止油缸动作一段时间再继续运行，通常继电器结构的控制装置由于功能相对简单，在工作过程中存在很大不足，主要表现在当油缸动作停止后必须用手动按钮将油缸收回到行程开关位置，才能重新开始自动过程，对于频繁的试验动作过程，此操作十分麻烦，影响了工作效率。此智能试验装置由于采用了微控制器控制，很好的解决了此类问题，并且新增了暂停功能，在暂停结束后系统自动恢复到白动工作状态继续动作，在暂停状态下可以方便的进行手动控制，手动与自动控制可以自由切换。并且在手动模式下，通过对微控制器程序的设置 可以使负载在触碰到行程开关后自动停止，起到保护作用。由于油缸伸收切换时间短，运行过程中负载存在较大的抖动，严重影响了油缸运行的稳定性，在使用此实验装置后，可以通过程序在油缸伸收切换的瞬问设定延时，提高了负载运行时的稳定性。此外此实验装置增加了数码显示功能，可以实时记录并显示油缸动作次数，使对系统总体性能的观察更为直观准确。
2 电路原理
该控制装置电路的原理其核心为单片机AT89S51，通过对继电器KM0、KM1、KM2、KM3的控制实现对外部电磁阀YV0、YV1、YV2、YV3的通断电功能，在单片机与继电器间增加了光电耦合器隔离，继电器由普通晶体管9013 驱动，并通过发光二极管显示当前工作状态。光电耦合器选用 TOSHIBA 公司的TLP521-1，当连接光耦的单片机输出端口P1.0、P1.1、P1.6、P1.7为低电平时，光藕发射端导通，导通电流为：I=（5-1.1-2）/200=10mA。相应发光二极管被点亮。此时晶体管9013 驱动继电器线圈导通，相应继电器触点闭合，使液压电磁阀通电导通。选用的继电器线圈额定工作电压为5v，触点最 大电流为5A。外部输入信号分别由按钮与行程开关提供，其中按钮SB0，SB1，SB2，SB5为自锁按钮， 按钮SB3、SB4 为非自锁按钮。其中AC/DC 开关一体化电源为电磁阀供电并为DC/DC 变换器提供输入电压，其输入输出电压分别为 AC 220V 和DC 24V，输出电流为6A。DC/DC 变换器输入为DC24V，用来提供DC 5V 的输出电压为单片机、继电器线圈、光耦等供电，其输 出电流为1A。三个共阳极LED数码显示器用于显示俯仰油缸动作次数，当俯仰每次回平到位时，程序将自动更新油缸动作次数，并将数据储存并传送给数码管显示。
3 程序设计
软件设计主要有主程序、外部中断子程序、定时器中断子程序、 延时子程序和数码显示子程序等组成。延时子程序主要实现油缸收伸转换等状态变化时的瞬间延时，提高负载运行的稳定性，延时时间为2s。
定时器中断子程序实现俯仰油缸伸到位并且锁紧油缸锁紧后的10s 延时，选用定时/计数器T0，工作于方式1。 定时器的核心部件是加1 计数器，通过设置定时器工作方式寄存器TMOD 可以使定时器工作在定时方式或计数方式。当设置为定时方式时，定时器对系统时钟计数，定时器的计数脉冲来源于单片机内部，是对内部系统时钟经过12 分频后的脉冲计数，既对机器周期T 计数，每过一个机器周期，计数器加1。通过计数值可以很方便地得到准确的定时时间，定时器计数值乘以单片机的机器周期就是定时时间。
4使用方法及工作过程
该装置分为手动和自动两种工作模式，可通过自动和手动按钮选择，系统上电后，按下SB0 按钮转入自动工作模式，此时除暂停外其他各按钮均不能工作，系统将从油缸回收开始自动工作过程，在触碰到收到位开关后，油缸重复执行伸起和回收动作，在每次触碰到伸到位开关后油缸伸停止，延时2s 后锁紧油缸自动锁紧，10s后锁紧油缸电磁阀断电，俯仰油缸继续回收过程。在油缸每次由收到伸的状态切换时将延时2 秒。在自动过程中任意位置按下暂停按钮SB2，则油缸动作暂停，抬起暂停按钮，则油缸恢复原来状态继续动作。抬起按钮SB0 自动过程结束，油缸动作停止。按下SB1 按钮.转入手动工作模式，此时按下SB3 或 SB4 按钮则油缸伸起或收回，松开则动作停止，在油缸伸起过程中如触碰到伸到位开关ST2 则油缸动作自动停止。抬起按钮SB1手动过程结束。按下按钮SB5 则油缸锁紧。
参考文献
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