[发明专利]一种适用于压铸装备的嵌入式闭环控制系统

说明书

技术领域

本发明属于控制系统技术领域，涉及一种嵌入式闭环控制系统，尤其是一种适用于压铸装备的嵌入式闭环控制系统。

背景技术

现有技术中，伺服阀能耗大、易出故障、对液压油要求高、抗污染能力差且价格昂贵(通常是比例阀的十倍左右)；伺服阀出了故障必须寄到国外，待修好后寄回方可继续使用，因此在国内使用不仅维修成本高，而且会延误生产，降低效率；开环控制系统的的输入信号不受输出信号影响，其控制精度和抑制干扰的性能都比较差，并且对系统参数的变动很敏感；Windows系统体积大、造价高，且实时性不高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种适用于压铸装备的嵌入式闭环控制系统，其采用RISC处理器，采集压铸装备在压射过程中的压射压力、压射速度等信号，经过运算处理后发出相应的控制信号，能够保证压铸装备的稳定、可靠运行。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种适用于压铸装备的嵌入式闭环控制系统，采用ARMl 1嵌入式单片机控制对液压油要求不高的低能耗电液比例阀，使响应性能接近伺服阀；所述闭环控制系统独立于原控制系统之外。

进一步，上述ARMl1嵌入式单片机采用16／32位RISC的微处理器。

进一步，上述ARMl1单片机处理器为16／32位RISC的ARMll76JZF-S微处理器。

上述ARMl1嵌入式单片机有8路模拟量输入通道，编写ADC驱动对其进行控制即可满足闭环控制系统对模拟量采集的要求。

进一步的，以上选用AD芯片，通过编写DAC驱动，用软件编程通过通用输入输出管脚对ARMll嵌入式单片机进行控制，解决闭环控制系统对模拟量输出要求。

进一步，上述ARMll嵌入式单片机还连接有显示器、位移传感器和压力传感器。

上述ARMll嵌入式单片机通过电路板连接显示器、位移传感器和压力传感器；所述位移传感器和压力传感器安装在压铸机上用以检测压铸机系统在压射过程中的位移和压力信号。

本发明具有以下有益效果：

本发明的ARMll嵌入式闭环控制系统独立于原控制系统之外，成本低、功耗低，性能高，对液压油等外部工作环境要求不高，系统稳定、可靠。不仅可以装配在有控制系统的高端压铸装备提高其工作的可靠性及压射过程的可重复性，提高产品质量，还可以装配在没有控制系统的低端压铸装备上对其压射过程进行监测与控制，提高生产效率。本控制系统可以再很大的范围进行推广，具有良好的市场前景。

附图说明

图l为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明适用于压铸装备的嵌入式闭环控制系统，采用ARMll嵌入式单片机控制对液压油要求不高的低能耗电液比例阀，使响应性能接近伺服阀；所述闭环控制系统独立于原控制系统之外。

所述ARMl1嵌入式单片机通过电路板连接显示器、位移传感器和压力传感器；所述位移传感器和压力传感器安装在压铸机上用以检测压铸机系统在压射过程中的位移和压力信号。

其中，在本发明的最佳方案中，ARMl 1嵌入式单片机采用16／32位RISC的ARMll76JZF-S微处理器。该具有成本效益、功耗低，性能高等优点。提供了丰富的内部设备，有GPA-GPQ共187个灵活配置的多功能输入输出口(GPl0)，可以控制127个外部中断，最大兼容32G的SD存储卡，TFTLCD接口支持320×240、640×480或其他显示分辨率，最高可达1024×1024。通过自主编写的GPIO驱动将多功能口作为数字量输入输出口来使用，解决了闭环控制系统对数字量的输入输出要求。并且所述ARMll单片机有8路模拟量输入通道(ADCIN0-ADCIN3、TSXM、TSYM、TSXP、TSYP)，编写ADC驱动对其进行控制即可满足闭环控制系统对模拟量采集的要求。ARMll单片机没有可以直接输出模拟量的通道，选用合适的AD芯片，通过编写DAC驱动，用软件编程通过通用输入输出管脚对其进行控制，解决了闭环控制系统对模拟量输出要求。

本发明的电路板是一块外部扩展电路板，其包括强电弱电转换模块、光耦隔离、电路滤波模块、电路滤波模块。通过外部扩展电路板对采集到的信号进行强电弱电转换、光耦隔离、电路滤波等处理，使其满足嵌入式单片机的电气特性，并对单片机输出的信号进行放大等处理，使单片机输出的信号能满足压铸装备的电气要求，并具有一定的抗干扰能力。