[实用新型]一种大型电子束冷床熔炼炉远程操作控制装置

说明书

本实用新型提供一种大型电子束冷床熔炼炉远程操作控制装置，由单片机微控制器、电源模块、49路按键信号采集模块、模拟量采集模块、RS232通讯模块、以太网通讯模块、按键及编码器组成。操作人员通过生产现场按键及编码器输入操作信号，通过单片机微控制器读取编码器数据，通过49路按键信号采集模块采集按键信号，通过模拟量采集模块采集模拟量信号，单片机微控制器对采集到的数据进行处理、打包后，通过以太网模块将打包好的数据发送给远程操作台上位机软件处理单元，上位机结合实际需求对生产现场的电子枪控制器进行远程控制，进而实现冷床熔炼炉的拉锭操作。

技术领域

本实用新型涉及一种大型电子束冷床熔炼炉远程操作控制装置，属于自动控制技术领域。

背景技术

当前国内生产的钛锭拉锭大多用国外进口的电子束冷床熔炼炉进行熔炼，是２０世纪七八十年代发展起来的新型熔炼技术。目前，美国的钛炉床熔炼技术公司在此领域占有绝对优势，同时德国、日本、英国、法国、乌克兰等国家也在电子束冷床熔炼技术上有较深的研究，国内也实现了大型电子束熔炼炉的部分关键设备的国产化，电子束熔炼炉是一种较为复杂的真空熔炼设备，它以高速运动电子的动能转化成热能作为热源，使金属融化并形成铸锭，控制电子束冷床熔炼的电子枪是由电子枪控制电路来完成控制的，而电子枪控制电路的输入信号通过远程输入的控制信号及远程服务器的拉锭图形来判断，从而实现对电子枪的控制，并执行拉锭操作。

但现有的电子束冷床熔炼炉远程操作控制器是将拉锭的执行参数直接写入到芯片存储单元，无法实现拉锭的多样化操作，当生产需求需要更新换代时，需要重新设计参数录到芯片存储单元，不仅费时费力，给后期修改及扩展带来困难。因此，有必要对现有技术加以改进。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种大型电子束冷床熔炼炉远程操作控制装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种大型电子束冷床熔炼炉远程操作控制装置，由单片机微控制器、电源模块、49路按键信号采集模块、模拟量采集模块、RS232通讯模块、以太网通讯模块、按键及编码器组成，其特征在于电源模块输入端与12V直流电源相连，输出端分别与单片机微控制器、49路按键信号采集模块、模拟量采集模块、RS232通讯模块、以太网通讯模块相连，49路按键信号采集模块通过SPI接口与单片机微控制器相连，模拟量采集模块与单片机微控制器模拟量采集IO口相连，RS232通讯模块通过TTL电平与单片机微控制器串口相连，以太网通讯模块通过SPI接口与单片机微控制器相连，按键及编码器与单片机微控制器相连。以便当远程操作台上电工作后，现场操作人员通过按键及编码器输入操作信号，使单片机微控制器通过串口读取编码器数据、通过49路按键信号采集模块获取按键信号、通过模拟量采集模块获取模拟量信号，由单片机微控制器对采集到的数据进行处理、打包后，通过以太网通讯模块将打包好的数据发送给远程操作台上位机对应软件处理单元，上位机结合实际需求对现场安装的常规电子枪控制器进行远程控制，进而实现冷床熔炼炉的拉锭操作。

所述单片机微控制器型号为STM32F103CBT6。

所述电源模块为常规部件，输入为12V，通过开关电源芯片转换为5V电源，整流滤波后再通过一个稳压芯片转化为3.3V电源，给单片机及其它模块供电。

所述49路按键信号采集模块采用型号为CH452的芯片及7×7三极管矩阵信号采集电路和LED灯控制电路，通过SPI接口与单片机微控制器相连，49路按键信号采集模块通过不间断的矩阵扫描，判断按下的按键，向单片机微控制器发送读取按键值指令，读取采集到的按键值进而判断按下的按键，同时通过49路按键信号采集模块点亮按键上的LED灯，提醒操作人员按正确的指示进行操作。

所述所述模拟量采集模块的输入电压通过两个分压电阻分压后将0-5V的输入电压转化为0-3V的模拟电压，通过接口与单片机微处理器相连，通过电阻分压后将采集到的电压值经模拟量采集接口输入到单片机微控制器。