5.偏差信号处理电路
偏差信号处理电路(见下图),由四运放集成块IC2(LM324)及电阻R8~R25等组成。IC2-A、IC2-B等组成正偏差信号处理电璐;IC2-C、IC2-D等组成负偏差信号处理电路。这里首先分析正偏差信号处理电路。由运放集成块IC2-A、电阻R14、R10、R1l、R16以及R8、W2等构成反相电压比较器,在IC2-A反相输入端(9)脚输入的偏差电压信号Ui与同相输入端(10脚上的基准电压Ua相比较,(10)脚上的基准电压Ua由电源+5V经R8、W2分压后获得,因此基准电压Ua≥0。假设加在(9)脚上的偏差电压信号Ui>U^,即Ui为正偏差信号时,IC2-A输出端的输出电压信号 (Rf为反馈电阻,R为输入电阻),uo为一负值,负值的Uo再经IC2-B、R18、R22、R20、R24构成的反相比例放大器放大后,由原来的负信号变成了幅度足够大的正信号,通过电阻R26使三极管V1饱和导通,继电器J1吸合。继电器的常开触头接通变频器的正转/停止FWD端和Co端,使电动机作正转运行(此时变频器的速度指令由外部电位器给定)。通过导布辊调整布在传感器中的位置。使布面中点与传感器的电气中点一致。从而达到偏差信号Ui=0。假设加在IC2-A(9)脚上的偏差信号Ui<UA,即Ui为负偏差信号时,在IC2-B输出端(7)脚,将会输。出幅度足够大的负电压信号:使旁路二极管D1导通,三极管Vl处于反偏而截止,继电器J1不吸合,负偏差信号-Ui对变频器的正转运行控制端不起作用。
由IC2-C、R12、R15、R13、R17以及R9 W3等组成的反相电压比较器与正偏差信号处理电路的前级完全相同,所不同的是加在IC2-C正相输入端(12)脚上的基准电压,Ub与Ua的极性相反。(12)脚上的基准电压Ub由电源电压-5V经R9、W3分压后取得的,因此基准电压Ub≤0。假设加在IC2-C反相输人端(13)脚上的偏差电压信号Ui<Ub时,即Ui为负偏差电压信号,IC2-C输出端的输出电压信号
D、R19、R23、R21等组成的伺相比例运算放大器放大,通过电阻R27使三极管V2饱和导通,继电器J2吸合,继电器J2的常开触头接通变频器的反转/停止REV端和COM端,使电机反转,通过导布辊调整布在传感器中的位置,使布面中点与传感器的电气中点相一致,从而又达到偏差信号Ui=0。
假设加在IC2-C(13)脚上的偏差信号Ui>UB时,即Ui为正偏差电压信号。通过以上分析可知,在IC2-D的输出端将输出幅度足够大的负电压信号,使旁路二极管D2导通,三极管V2反偏而截止h、继电器J2不吸合。正偏差信号对变频器的反转,停止REV端不起作用。
当偏差信号Ui为零时,无论是正偏差信号处理电路,还是负偏差信号处理电路,其结果都是使Vl、V2截止,继电器J1、J2不吸合。变频器无输出。
以上控制过程在整个运行中不断进行,只要布面的中点一旦偏离传感器的电气中点,红外光电对中控制器就会立即输出一个纠偏信号给变频器进行或左或右的调整,最终保证布面居中。
必须说明。变频器的速度指令是靠人工调整电位器的电位(0~5V)给定的。速度指令过大,对中控制装置易抖动,过小影响进布质量。当偏差量大时,给变频器的速度指令大;偏差量小时。给变频器的速度指令小。
在下图中设计了一个选择开关K,在正常运行时将开关拨至测量侧。此时数显表显示ICl输出端(6)脚的偏差电压信号幅度。在调试时,将开关拨至左设定或右设定侧,调电位器W2或W3时。数显表显示设定值的大小。在调整时,两个数的绝对值(一个正值、一个负值)大小要一致,其值越小灵敏度越高,该值过小对中控制装置会产生抖动现象,绝对值过大,动作迟钝或不动作。
该光电对中控制器设计简单、调试方便、只要接线无误,一装即成。输出部分可以用变频器也可以不采用变频器,直接用继电器的常开触头,控制电机的正反转。不过在选用继电器型号时,要注意继电器的触头容量。
如果担心继电器的触头动作频繁而易坏,用可控硅代替继电器。
光电对中控制器发射管电源见左图。控制器电源见百图。