[实用新型]一种基于DSP微处理器和微波检测的烟支重量控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及卷烟机的烟支重量控制技术，特别涉及一种基于DSP微处理器和微波检测的烟支重量控制装置。

背景技术

烟支重量控制装置是卷烟机的一个重要组成部分，其主要功能是对烟支重量进行在线检测，并对采样数据进行处理后，通过控制执行机构实现对烟支重量和紧头位置的调整，并剔除故障烟支，该系统控制效果的好坏直接影响到烟支质量和原材料消耗量。目前，我国高速卷烟机的烟支重量检测普遍采用以锶（Sr）90放射源为检测探头的核扫描器，锶（Sr）90具有放射性污染，对周围人员会构成潜在危害；同时，核扫描器检修也需要专门机构的人员进行，费用高；因此，放射源检测的应用受到了制约。

PASSIM型卷烟机以其较好的卷接质量、作业率高成为国内各大中型卷烟厂的主力机型，目前国内主要使用的是PASSIM7K和PASSIM8K两种机型。但是，经过多年使用，PASSIM型卷烟机烟支重量控制系统也暴露出以下不足：（1）该系统采用8085单片机控制，由模拟电路及分立集成电路组成，系统结构复杂，线路板多，易发生故障，且故障处理较困难，导致卷烟机工作的可靠性降低；（2）系统没有提供网络通信功能，使企业对卷烟机的在线监控和指令下达无法实现，并且生产中所采集的大量数据在用于短暂控制后被丢弃，无法完成数据备份、数据传输，不利于企业及时了解生产设备的运行状况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于DSP微处理器和微波检测的烟支重量控制装置，该装置能够解决以往采用核扫描器检测烟支密度时存在放射性污染和检修费用高的问题；采用高性能的DSP微处理器芯片为核心，来简化硬件结构，增加系统的可靠性，提高烟支重量采样、调控、紧头跟踪、烟支剔除的实时性；使系统具有网络通信功能，可以通过人机交互界面输入控制指令和设置参数，并显示生产运行状态和各种统计数据。

为达到上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种基于DSP微处理器和微波检测的烟支重量控制装置，其特征在于，包括：

用于检测烟支密度的微波检测单元，所述微波检测单元包含谐振腔、产生微波信号的微波发生器、用于接收烟支通过谐振腔的微波信号的检波器、用于控制所述微波发生器和检波器并将检测到的烟支密度信号传输出去的微波控制器；

用于将所述微波控制器输出的烟支密度信号进行滤波、放大处理的数据采集接口电路；

用于产生同步脉冲和增量脉冲信号并传输给DSP微处理器的轴编码器；

以及进行烟支重量调整的劈刀电机、进行紧头位置调整的紧头电机、进行剔除故障烟支的剔除阀；

用于进行人机交互和系统监控的工控机和触摸屏，所述工控机通过其I/O接口电连接触摸屏，通过CAN总线接口电路与所述DSP微处理器电连接；

所述微波检测单元的输出端电连接数据采集接口电路的输入端，所述数据采集接口电路的输出端电连接所述DSP微处理器的ADC端，所述轴编码器的两个输出端分别电连接所述DSP微处理器的CAP1端和CAP3端，所述DSP微处理器的三个I/O输出端分别电连接劈刀电机、紧头电机、剔除阀的控制端。

本实用新型的特点和进一步改进在于：

所述数据采集接口电路由用于抑制高频干扰的二阶低通滤波电路和用于放大信号的一级放大电路组成，所述二阶低通滤波电路的输入端电连接所述微波检测单元的输出端，所述二阶低通滤波电路的输出端电连接所述一级放大电路的输入端，所述一级放大电路的输出端电连接所述DSP微处理器的ADC端。

所述DSP微处理器两个I/O输出端分别与劈刀电机和紧头电机之间通过两个输出接口电路电连接；所述输出接口电路包含脉冲分配器和功率驱动电路，所述脉冲分配器由两个光耦和一个步进电机脉冲分配器组成；所述功率驱动电路采用三级晶体管，第一级采用3DG6晶体管，第二级采用3DK4晶体管，第三级采用3DD15晶体管；所述两个光耦的输入端分别电连接所述DSP微处理器的PWM1端和T1PWM端，所述两个光耦的输出端与一个步进电机脉冲分配器连接成三相六拍的工作方式，每个步进电机脉冲分配器的A端、B端、C端对应电连接三个功率驱动电路。

所述二阶低通滤波电路采用运放LM741。

所述一级放大电路采用运放LM324。

所述光耦采用6N137。

所述步进电机脉冲分配器采用CH250。

所述轴编码器为绝对式编码器。

所述DSP微处理器采用TMS320F2812DSP微处理器。