如何以AT89C51單片機為核心設(shè)計一個剪板機的控制電路？

本文介紹了一種用精密是采用交流接觸器、中間繼電器、行程開關(guān)及腳踏開關(guān)等電器來控制剪板機剪切。在生產(chǎn)使用過程中由于剪切頻率高（1分鐘約30刀），剪板機長期在這種頻繁的工作狀態(tài)下運行，難免經(jīng)常會出現(xiàn)故障，影響生產(chǎn)效率，加重了維修工作量。

故障主要表現(xiàn)如下幾方面；行程開關(guān)、腳踏開關(guān)、交流接觸器及中間繼電器等。

針對上述的問題，采用單片機作為控制的核心，用三相交流固態(tài)繼電器JG-27F／40A380取代交流接觸器為電機供電。三相交流固態(tài)繼電器的特點：光電隔離，單硅反并聯(lián)輸出，具有缺相保護功能，特別適用于頻繁起動的工作方式。將限位的行程開關(guān)和腳踏開關(guān)內(nèi)的觸點開關(guān)改為接近開關(guān)。接近開關(guān)沒有任何機械性能，具有壽命長、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。同時在電機繞組內(nèi)安裝熱保護器BW-9700，它作用于電機繞組內(nèi)溫升達到設(shè)置的溫度值時，熱保護器動作，起到保護電機免被燒壞的危險。

電路工作原理

如下圖所示，單片機的18、19腳外接晶振。9腳，C1、SB1、R5、VD1，R6組成上電和手動復(fù)位電路。

1腳為單動輸入端，安裝在腳踏內(nèi)的小型接近開關(guān)J1（LJ12A3-4-Z／AX，工作電壓5V～30V，NPN輸出。），當(dāng)每踩踏一次，金屬片遮擋接近開關(guān)，低電平信號直接加到1腳，這時21腳輸出低電平使光電耦合器U4導(dǎo)通，高電平加到三相固態(tài)繼電器V1（JG-27F／40A380）的輸入IN端，固態(tài)繼電器導(dǎo)通，交流制動電機（ZAJ-132S-4）得電運行，連接39腳的單動狀態(tài)發(fā)光二極管VD2亮。循環(huán)一周，行程接近開關(guān)J2（J0224-8ZWA，工作電壓5V～30V，NPN輸出。）被金屬物遮擋，低電平信號通過12腳輸入。于是21腳輸出高電平，光電耦合器U4截，三相固態(tài)繼電器V1也截止，電機失電停止運行，VD2同時熄滅。

2腳為點動輸入端，當(dāng)按住點動按鈕SB2電機運行，松開SB2電機立刻停止運轉(zhuǎn)，連接38腳點動狀態(tài)發(fā)光二極管VD3根據(jù)SB2的狀態(tài)亮、熄。

3腳為連動輸入端，按一下連動按鈕SB3電機運行，當(dāng)接近開關(guān)J2被金屬物遮擋電機停一秒，然后反復(fù)循環(huán)。連接37腳的連動狀態(tài)發(fā)光二極管VD4亮，如果想要電機停止運行只需再次按SB3即可。熱保護器Q1（BW-9700，為常開型，溫度設(shè)置為80℃），當(dāng)溫升達到所設(shè)置的溫度值，熱保護器Q1閉臺，光電耦合器U3導(dǎo)通，低電平信號加到13腳，這時單片機立即響應(yīng)中斷，時鎖所有輸出。同時連接36腳的狀態(tài)發(fā)光二極管VD5閃爍。

調(diào)試應(yīng)用

合上電源，按點動按鈕SB2，這時交流制動電機通過傳動機構(gòu)帶動凸輪旋轉(zhuǎn)，一步一步地將剪刃調(diào)整到上列點位置即可。然后松開凸輪的固定螺絲將凸輪的最高面調(diào)整到接近開關(guān)動作的有效距離，這時安裝在接近開關(guān)尾端的狀態(tài)指示燈亮，再將其固定好再次按點動按鈕SB2使凸輪離開接近開關(guān)。踩一下腳踏開關(guān)，交流制動電機旋轉(zhuǎn)帶動傳動機構(gòu)使剪刃從上往下剪，再往上抬。這時凸輪剛好旋轉(zhuǎn)一周，接近開關(guān)被遮擋動作，電機停。雖然交流制動電機帶有制動功能，但克服不了所有的慣性力，致使接近開關(guān)始終不在遮擋的狀態(tài)。假若剪刃并不在上死點位置可再調(diào)整凸輪的位置調(diào)整完畢就可以使用了。