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        鋼筋切斷機知識

        鋼筋矯直切斷機控制系統硬件的設計及實現

        文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019-3-14     瀏覽次數:    
          鋼筋矯直切斷機控制系統硬件的設計及實現
          摘要:對鋼筋矯直切斷機的控制系統硬件的設計與實現,首先對控制系統的強電控制部分的制作做了詳細的設計說明,包括強電控制原理圖、控制箱的內部元件的布局圖、強電元件的型號選型和控制箱的內的線徑的選用等方面;其次對控制系統的弱電控制部分的硬件設計和選型做了詳細的說明,按功能模塊分成了穩壓電源模塊、數據處理模塊、按鍵和顯示模塊和繼電器驅動模塊等四個方面,完成了從設計原理分析到元器件的選型工作。
          關鍵詞:鋼筋矯直切斷機;系統硬件;強電控制;弱電控制;

          綜合目前市場上同類鋼筋矯直切斷設備的使用情況及動作要求,應用MCS-51單片機設計一款既能滿足正常的動作需求[1],又能替代以PLC為控制核心的智能數控工業應用系統。在實現同樣功能的情況下,硬件造價便宜,整套系統成本造價可以控制在200元以內,其整機市場競爭力大大增強。本文對其控制系統硬件的設計與實現進行了描述。

          通過與鋼筋切斷機生產企業的溝通并獲得支持,在開發初期,由企業提供一臺鋼筋切斷機的機械部分,建立一個鋼筋矯直機控制系統的開發的環境;在開發中期,由企業提圓盤供卷曲狀鋼筋做切斷材料,用于測試控制系統的控制效果;在開發后期,由企業提供一些鋼筋矯直機的使用工地,讓較終的使用客戶來做較后的檢驗。
          鋼筋矯直切斷機控制系統的硬件部分是實現系統智能控制的基礎保證,其硬件部分的設計包含系統強電部分和系統弱電部分的設計與制作,如圖1所示。
          系統強電部分主要是指電氣控制箱的設計和實現,電氣控制箱體的主要作用是接收小功率的開關量控制信號,驅動接觸繼電器線圈工作,轉換成大功率的開關量控制信號,從而實現控制大功率電機的啟停和電磁閥運動等動作。整個控制箱體的設計內容主要包括電氣原理設計和電氣工藝設計兩部分,電氣原理設計包含電機的控制主電路原理圖、控制電路原理圖和電氣元件的選型等設計內容;電氣工藝設計包含整個電氣控制箱體內每個元件的排布、布線連接、強電電源輸入與輸出接線安排及箱體尺寸的確定等設計內容。
          系統弱電部分的設計主要是指單片機電路板的設計和實現,也包含兩大步驟的設計內容:一步是電路原理圖的設計,將電路板上的設計原理按照功能模塊組合的方法進行分塊設計[5];第二步是印刷電路板的布線設計,考慮到電路板上的低壓電和高壓電較好隔離分開,本文將印制電路板分成兩塊板設計,兩者之間通過數據線接口連接[6]。一部分是單片機信號處理部分(包括按鍵、顯示、數據信號處理等),稱為主板;第二部分是執行元器件的驅動部分(包括繼電器對電磁閥和接觸器的驅動等),稱為驅動板。
          1電氣控制箱的設計和實現
          電氣控制箱的設計也就是電氣控制系統的設計,包括電氣原理設計和電氣工藝設計兩部分。電氣原理設計是為滿足矯直切斷機的生產動作的工藝要求而進行的控制電路的設計;電氣工藝設計是為電氣控制箱內各個元器件位置的布置、接線連接等統一規劃而進行的生產施工的設計。
          1.1電氣控制箱的電氣功能及原理圖的設計鋼筋矯直切斷機的電氣控制箱需要實現的功能是設計電氣原理圖的基本依據,其電氣控制的主電路原理圖??刂?臺的三相異步電動機,分別是由KM1控制1臺2kW油泵電機的啟停,由KM2(控制正轉)與KM3控制(控制反轉)1臺4kW壓輪電機與1臺4kW矯直電機,其中壓輪電機和矯直電機的啟停是同步控制。
          與鋼筋矯直切斷機電氣控制箱的主控電路圖相互配套的電氣控制電路原理圖的設計,如圖2所示。
          圖2矯直切斷機電氣控制箱電氣控制電路原理圖其控制電路原理圖對應實現的控制功能和主要元器件的選型說明如下:
         ?。?)由單片機驅動板控制2個壓輪電機與矯直電機的正反轉接觸器線圈額觸點K1,K2,用于控制鋼筋的前進與后退。
         ?。?)由單片機驅動板控制2個電磁閥線圈的供斷電觸點K3,K4,用于控制油缸切斷刀的前進與后退;(3)提供2個手動控制油缸切斷刀進刀和退刀的電磁閥控制主令按鈕SB3,SB4,用于生產調試等用途。
         ?。?)通過控制變壓器TC輸出12V和220V交流電源,其中12V交流電源給單片機控制主板供電;220V交流電源給電磁閥和接觸器供電。
         ?。?)提供1個主令常開按鈕SB2,配合KM1的常開觸點,形成油泵電機啟動自鎖保持電路,用于單獨對油泵電機的啟動控制。
         ?。?)提供一個急停常閉保持按鈕SB1,用于緊急狀況時切斷所有執行元件線圈的控制電源。
         ?。?)小型斷路器QS2為單相交流電的輸入接口,用于給控制變壓器提供輸入電源,選擇型號為DZ47-61P,額定電壓400V。
         ?。?)控制變壓器TC,用于將交流380V電壓變換成交流220V和交流12V,功率選擇50W,型號選擇為BK-5VA。
          其中接觸器KM2和KM3的主觸點不能同時閉合,否則會造成三相交流電源中的L1相和L3相的短路事故。
          1.2電氣控制箱的電氣工藝設計根據設計出的電氣原理圖和選定的電器元件,結合控制箱體的寬度和高度,設計出電氣元件的總布局圖。電氣元件布置圖分為3個層布置,每層中間由線槽隔開,較上層放置驅動板K1-K4和控制變壓器TC;中間層放置接觸器KM1-KM3和小型斷路器QS1,QS2;較下層為各種接線端子,包括外電源交流380V強電輸入端子、3臺電機控制輸出端子及矯直機其它輔助接線端子。按照上面的主電路原理圖和控制電路原理圖上的標定的接線標號,在每條控制線端子上都打上對應的接線標號??刂葡涞碾姎庠目偛季謭D和電氣元件安裝布線后的實物圖,如圖3所示。
          根據電機的功率和工作時的起停特點,主電路的導線采用截面積為4mm2,其對應的正常工作條件下的較大穩定電流是28A;控制線路的導線采用截面積1mm2,其對應的正常工作條件下的較大穩定電流是12A。在后續的生產調試中,導線和電氣元件負載正常,沒有異常發熱等現象,導線和電氣元件選型可以正常持續使用。
          2單片機電路板原理圖的設計和實現
          鋼筋矯直切斷機數控系統設計的核心內容就是基于MCS-51系列單片技術的在數控系統中的應用,而整個控制系統功能實現的硬件基礎就在于單片機電路板的設計和實現[7,8]。該硬件系統包含以下組成部分:
          穩壓電源部分、顯示部分、按鍵部分、中央處理器部分、驅動部分、抗干擾部分、通訊調試部分、接口部分等八大部分,其中抗干擾部分是在電路的設計和實現時為了提高整個電路板工作穩定性而要注意增加的一些措施[7,8]。
          考慮到驅動部分主用是控制切斷刀頭的來回運動,切斷一根鋼筋,電磁閥就要來回運動一次,控制電磁閥的繼電器每天平均下來工作的次數將達到上千次,而繼電器的標稱壽命為10萬次左右,可見在鋼筋切斷機正常工作的情況下,驅動電磁閥的繼電器為易損件。所以將驅動電磁閥和接觸器的繼電器等電路單獨設計成一塊驅動板,通過6條屏蔽數據線與主控制電路板連接,如圖4所示,這樣就可以實現矯直切斷機在現場工作中易損件在出故障時,維修人員可以通過更換驅動板實現快速維修,同時由于不需要更換主板,維護費用相對也會比較少。
          2.1穩壓電源模塊的設計由于鋼筋矯直切斷機的使用環境大部分是在建筑、橋梁、公路等工地上,經常要在電源條件比較惡劣的條件下工作,要考慮增加抑制共模和差模干擾的電路方案。圖5所示的就是本控制系統主電路板上應用的穩壓直流電源模塊的設計電路原理圖,該電源模塊的設計方案經過多種施工現場的調試和檢驗,都能比較穩定地向整個控制系統提供穩壓直流電源,具有比較好的電源抗干擾能力。
          2.2數據處理模塊與旋轉編碼器接口的設計數據處理模塊的設計主要是對單片機的選型及其外圍電路的設計,本系統采用已經廣泛應用的MSC-51系列的單片機。本文論述的鋼筋矯直切斷控制系統選用的單片機就是該公司出品的一款增強型單片機,型號為STC12C5A32S2。
          通過圖6所示的外圍電壓檢測電路的輔助,可以實現單片機掉電前中斷功能。2.3按鍵與顯示模塊的設計按鍵的設計是單片機控制系統重要的輸入設備,是實現人機對話的紐帶。本控制系統采用的矩陣式的鍵盤結構,按鍵位于行線和列線的交叉點上。所謂按鍵其實就是一個機械開關,當鍵被按下時交叉點上的行線和列線接通。本系統的鍵盤設計利用了單片機的10個端口,布置了5×5的矩陣結構,通過鍵盤軟件的對矩陣的掃描讀取,較多可以得到25個不同的鍵值,用于系統數據輸入。
          本控制系統的電路顯示方案采用8位LED數碼管顯示驅動芯片MAX7219,它是由MAXIM公司生產的串行輸入/輸出共陰極數碼管顯示驅動芯片,廣泛應用于單片機系統的顯示電路中。該芯片的三根串行接口線(即串行數據線、串行時鐘線和芯片選通線)具有10MHz傳輸率可與任何微處理器相連。
          3單片機電路主板及驅動板印刷電路圖的布線及實現
          將單片機主題電路原理圖的主要模塊及主要參數都確定好之后,就可以著手將印刷電路板布線按照主板和驅動板分開的設計思路,結合電控箱的面板尺寸及電控箱的內部尺寸,將主板印刷電路的外圍尺寸定為:80mm×200mm,驅動板印刷電路的外圍尺寸定為:60mm×110mm。圖7是主板的印刷電路布線后的PCB文件圖,圖8是驅動板的印刷電路布線后的PCB文件圖。
          印刷電路板布線時要注意的是抗干擾措施,結合工程現場的實際測試的效果,較終確定了一款布線效果較好的印刷電路板設計方案。圖9是將主板和驅動板的所有元器件都安裝上去后的正面實物效果圖和方面實物效果圖。這一對主板和驅動板在后期的鋼筋矯直切斷機的實際應用中,有著比較穩定的工作表現,基本可以適應大多數建筑工地的使用環境。
          4結束語
          鋼筋矯直切斷機控制系統的硬件部分的設計和實現的過程,涵蓋了電氣工程技術和電子工程技術兩大方面的知識內容。在實際的工程實現過程中不但要應用所學電氣電子方面的知識,而且還要學會元件選型、采購、性價對比、元件的接線、焊接等一系列的工程制作工藝。本文重點是將主要功能模塊的設計原理及相應的抗干擾措施融合在設計的每個環節進行闡述,并將在后期在對整個控制系統的不斷調試中得到的元件選型的經驗參數進行真實描述,以使論文的描述和工程中的實際應用一致,增強本論文實際應用價值。
          參考文獻:
          [1]田野.我國鋼筋調直切斷機的現狀與發展[J].建筑機械化,2005(1):23-25
          [2]田茹.PLC在鋼筋調直切斷機上的應用[J].建筑機械化,2005(3):37
          [3]釐賀榮,盧秀春.鋼筋矯直切斷控制系統中PLC的應用[J].機械與電子,2004(8):57
          [4]潘振寧.電腦數控在多輪DGT90-14鋼筋矯直機上的應用[J].企業技術開發,2013,1(32):94-95
          [5]釐賀榮.數控冷軋帶肋鋼筋矯直切斷機的系統研究及設計[D].秦皇島:燕山大學,2001

          [6]肖洪博.調直切斷機定長自動控制系統的設計與應用[J].機械研究與應用,2006,4(19):48-49[7]


        本文由 廢舊鋼筋切斷機 整理編輯。


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