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基于AT89C51设计的时间/位移换向控制器电路

作者:dolphin时间:2012-07-23

  SWHX-1的内部电路如图1所示。该系统分为输入输出电信号转换、CPU软件编程控制和定时延时设定三部分,整个电路共有14条引出线,其中2、3、4脚为直流地线公共端VGND。该器件可用交直流两种供电方式工作。当用交流供电时,通过引脚13、14输入交流12 V,经桥式整流、稳压后供给内部电路恒压基准电源,并将整流后的直流12 V经引脚1、2、3、4送出,以供外部其它电路使用;当用直流供电时,引脚1、2、3、4则变为输入端,输入的12V直流电压经稳压后再供给内部电路,该方式可省去交流电源,但要注意将引脚14、13置于悬空状态。

时间/位移换向器电路原理图

图1 时间/位移换向器电路原理图

  SWHX-1内部电路设计有1路换向延时和2路定时输出,换向延时时间是指正向(或反向)输出组被关断后延时一段时间后才开通反向(或正)组工作的时间,用户可在0.5~2s之间任意设定;2路定时时间分别是指正向和反向组输出的工作时间,用户可在1m~7h31m之间任意设定。若1m~7h31m的定时时间不能满足使用要求时,另留有4个端口P1~P4,可外接4个时间继电器或4个行程开关以弥补。Pl和P3为正向组,P2和P4为反向组
  (1)延时时间设定法
  图1中t0~t4为换向延时时间设定短接开关,t0为对地公共端,t1~t4分别与0.5 s、1 s、1.5 s、2 s相对应,二者短接时,通过CPU软件编程可实现相应的换向延时。例如t0与t1短接时,延时为0.5 s;t0与t3短接时,延时为1.5 s
  (2) 定时时间设定法
  图1中的S1和S2为8位定时时间设定拨位开关,每个开关前三位为小时位,后5位为分钟位,采用二进制编码方式,当8位拨码选定后,通过CPU的P1和P2口送入,经软件编程控制,实现相应的定时功能。所以每路的定时时间可在1m一7h31m之间任意设定
  当SWHX一1用做定时换向控制时,CPU首先读入拨位开关S的定时设定值,经软件编程识别并通过CPU内部定时器和软件延时实现,当定时时间到后,将通过P0口经引脚12、11送出一个定时到脉冲,当引脚12、11分别与5、7脚短接时,该定时到脉冲将向CPU产生一个中断请求信号,CPU接收到这一中断请求后会通过引脚Vs1端口输出一个封锁电位信号,以停止当前正在工作的一组,并经0.5~2 s延时后,通过引脚Vs2端口输出一个启动信号,来启动另一组开始工作,从而完成一次换向工作周期。
  当SWHX一1用做位移换向控制时,上述定时功能将不起作用,而是将位移检测传感器(一般为行程开关)送来的“位移到”信号通过引脚5、7端口向CPU发出中断请求,当CPU接到该中断请求信号以后,则完成上述换向工作过程另外,引脚6、8是用于位移限制的,因为绝大多数实际生产过程中的位移都是有限制的,所以将限位传感器发出的信号经端口6、8送入,CPU在接到该请求信号后,立即通过引脚9、10发出限位封锁信号,以停止位移工作
  SWHX-1的软件程序分为初始化,定时识别及延时处理和中断换向处理三部分,其程序流程如图2所示。

     软件编程流程图

  周期换向电源应用

  图3所示为三相双反星形双向6脉波周期换向电源的电路原理图。该电源采用两套晶闸管(闸管(ThyriSTor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极阴极和门极; 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中)可控硅整流电路,但在SWHX-1的控制下,在同一时间内只能有一套工作,另外一套被封锁截止。
  两套整流电路的工作时间可通过图1中的S1和S2来分别设定。图3中的CF97088B是双反星形6脉波晶闸管触发专用器件,它除了产生6个同步触发脉冲外,内部还具有电流、电压双P1负反馈调节功能,并且还能自动识别输入三相电中的缺相、以及过电压保护,过电流限制等功能,当有这些现象发生时,系统可自动封锁触发脉冲的输出,以起到保护和限制的目的。W1和W3分别为正反向输出电压设定值调节旋钮,而W2和W4则分别为正反向输出电压反馈量调节旋钮。

自动换向键电源内电路


  单相直流可逆调速电路原理图

  在机械加工生产过程中,常常有往返位移运行过程,反映到电器传动部分的工作现象是电动机的正反转现象,这里仅以常见的龙门刨、铣床为例来说明SWHX一1的应用。图4是刨、铣床直流魉俸妥远换向电路原理图实例。图中的S1和S2为正反转行程开关,S3和S4为限位行程开关。当正向位移碰触开关S1时,在SWHX一1的控制下,延时0.5~2 s后自动换为反向运行,当位移碰触S2时,又自动换为正向运行,周而复始。位移碰触开关S3或S4可用于表明位移超界受限,在SWHX一1的控制下立即关闭输出,停止位移运行。 



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