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基础电路中的基于AT89C51设计的时间/位移换向控制器电路
接线图
2023年10月21日 08:16 107
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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。
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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。
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。
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、铣床直流魉俸妥远幌虻缏吩硗际道Ｍ贾械腟1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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