一种基于ARM平台的三相电塑料瓶成型控制器的制作方法

一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器
技术领域
1.本发明涉及塑料瓶加工技术领域，尤其涉及一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器。


背景技术：

2.塑料瓶是使用聚酯(pet)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)为原料，添加了相应的有机溶剂后，经过高温加热后，通过塑料模具经过吹塑、挤吹、或者注塑成型的塑料容器，其具有不易破碎、成本低廉、透明度高、食品级原料等特点。
3.将原料成型为塑料瓶的过程一般是通过塑料瓶成型机来完成的，操作者通过控制器来实现成型控制。现有的塑料瓶成型控制器存在着成本高，开发繁琐，功能单一的问题。
4.因此，急需一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器，集合了连接工业控制触摸屏、485收发、232收发、多路电压采集、多路脉冲输出控制、传感器温度测量、模拟量da标准电压输出，可实现与其他arm平台的三相电塑料瓶成型控制器联机。
6.上述目的是通过以下技术方案来实现：
7.一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器，包括arm平台模块，所述arm平台模块上分别连接有485收发电路模块、232收发电路模块、dac输出电路模块、pt100采样电路模块、负载电压采样电路模块、光耦输出控制电路模块、三相电源过零检测电路模块、三相电源相序检测电路模块和acdc电源模块。
8.进一步地，所述arm平台模块的处理器为32位主频480mhz的带dsp和dp-fpu的高性能arm cortex-m7 mcu系列的stm32h750xb，包括uart1接口、uart2接口、spi1接口、spi2接口、adc接口、io输出接口和io输入接口；
9.所述uart1接口上连接有所述485收发电路模块；
10.所述uart2接口上连接有所述232收发电路模块，所述232收发电路模块还与工控屏连接；
11.所述spi1接口上连接有所述dac输出电路模块；
12.所述spi2接口上连接有所述pt100采样电路模块；
13.所述adc接口上连接有所述负载电压采样电路模块；
14.所述io输出接口上连接有所述光耦输出控制电路模块；
15.所述io输入接口上连接有所述三相电源过零检测电路模块和所述三相电源相序检测电路模块。
16.进一步地，所述io输入接口包括输入通道1、输入通道2、输入通道3和输入通道4，所述输入通道1、所述输入通道2和所述输入通道3与所述三相电源过零检测电路模块连接，
所述输入通道4和所述三相电源相序检测电路模块连接。
17.进一步地，所述io输出接口包括输出通道1～输出通道9，配置有定时器。
18.进一步地，所述定时器为11个频率为168mhz的16位和32位定时器。
19.进一步地，所述adc接口为32路16位adc通道，包括adc通道1～adc通道9，用于接收所述负载电压采样电路模块采集的电压信号。
20.进一步地，所述spi1接口和所述spi2接口为速度45mb/s的spi接口。
21.进一步地，所述acdc电源模块用于将220v交流电转换成直流电供所述arm平台模块的芯片使用。
22.有益效果
23.本发明所提供的一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器，集合了连接工业控制触摸屏、485收发、232收发、多路电压采集、多路脉冲输出控制、传感器温度测量、模拟量da标准电压输出，可实现与其他arm平台的三相电塑料瓶成型控制器联机，具有开发方便、成本低、功能丰富的优点，适合市场对成本要求低、维护使用方便的需求。
附图说明
24.图1为本发明所述一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器的系统结构示意图；
25.图2为本发明所述一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器的工作流程示意图。
具体实施方式
26.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.如图1所示，一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器，包括arm平台模块，所述arm平台模块上分别连接有485收发电路模块、232收发电路模块、dac输出电路模块、pt100采样电路模块、负载电压采样电路模块、光耦输出控制电路模块、三相电源过零检测电路模块、三相电源相序检测电路模块和acdc电源模块。
28.工作原理：arm平台模块中的arm平台处理器根据当前三相电电压和人机界面输入的设定参数计算合适的高速脉冲控制外部双向可控硅的开启角度，使得负载加热器输出恒定的热量给塑料加热并成型；同时采集温度信息、负载端实际的等效电压把对应的数据流通过485收发电路模块和232收发电路模块发送上传或联机传递，使得整个现场设备高效全自动运行。
29.本实施例中，所述arm平台模块的处理器为32位主频480mhz的带dsp和dp-fpu的高性能arm cortex-m7 mcu系列的stm32h750xb，具有128kb flash、1mb ram、480mhz cpu、一级缓存、外部存储器接口、jpeg编解码器、硬件加密和大量外设；包括uart1接口、uart2接口、spi1接口、spi2接口、adc接口、io输出接口和io输入接口，其中：
30.所述uart1接口上连接有所述485收发电路模块，用于数据的传递；
31.所述uart2接口上连接有所述232收发电路模块，所述232收发电路模块可与工控
屏连接，用于实现人机交互输入参数；
32.所述spi1接口上连接有所述dac输出电路模块，用于将控制器端的信号通过标准的模拟量电压信号-10v～10v形式输出给外部设备；
33.所述spi2接口上连接有所述pt100采样电路模块，用于向所述arm平台模块传输采集的设备环境温度信号，所述arm平台模块根据采集设备环境温度对输出控制温度效果有个判断，同时防止因各种原因导致的过热，当达到过热时暂停所有输出信号；
34.本实施例中所述spi1接口和所述spi2接口为速度高达45mb/s的spi接口。
35.所述adc接口上连接有所述负载电压采样电路模块，所述adc接口为32路16位adc通道，包括adc通道1～adc通道9，用于接收所述负载电压采样电路模块采集的电压信号，即所述负载电压采样电路模块为9路电压采集电路，通过隔离变压器分别采集9路外部可控硅对应的负载两端的电压，并将交流电压转换成直流电压供给所述arm平台模块，所述arm平台模块根据每一路采集到的负载两端的电压值计算偏差，重新输出新的脉冲信号。
36.所述io输出接口上连接有所述光耦输出控制电路模块，所述arm平台模块通过所述光耦输出控制电路模块上的隔离光耦输出脉冲信号给高压光耦驱动功率晶体管来使得负载接入三相电网；作为所述io输出接口的优化，所述io输出接口包括输出通道1～输出通道9，配置有定时器，所述定时器为11个频率为168mhz的16位和32位定时器。
37.所述io输入接口上连接有所述三相电源过零检测电路模块和所述三相电源相序检测电路模块；具体的，所述io输入接口包括输入通道1、输入通道2、输入通道3和输入通道4，所述输入通道1、所述输入通道2和所述输入通道3与所述三相电源过零检测电路模块连接，所述输入通道4和所述三相电源相序检测电路模块连接。
38.脉冲信号输出前，先通过所述三相电源相序检测电路模块对三相电电源进行相序检测，如果不正确，不给出脉冲信号；对三相电电源进行相序检测后，还需要通过所述三相电源过零检测电路模块对电源周期性变到0v的位置做测量捕获，输入脉冲信号驱动的负载能正确的接入电网；判断好三相电网相续和0v的位置后，输出脉冲信号驱动的负载能正确的接入电网。
39.本实施例中所述acdc电源模块用于将220v交流电转换成直流电供所述arm平台模块的芯片使用。
40.如图2所示，本实施例所述一种基于arm平台的三相电塑料瓶成型控制器的工作方式，如下：
41.0：pc电脑先通过usb口对整个系统平台进行调试；
42.1：工控触摸屏通过232收发电路模块的232接口对控制器进行人机交互输入参数；
43.2：arm平台模块中的arm平台处理stm32h750xb计算目标值和当前三相电网电源的关系，获取一个合适的脉冲信号，使得控制外部的双向可控硅的导通角确定，保证输出功率恒定；
44.3：脉冲信号输出前，通过所述三相电源相序检测电路模块对三相电电源进行相序检测，如果不正确，不给出脉冲信号；
45.4：对三相电电源进行相序检测后，还需要通过所述三相电源过零检测电路模块对电源周期性变到0v的位置做测量捕获，输入脉冲信号驱动的负载能正确的接入电网；
46.5：判断好三相电网相续和0v的位置后，输出脉冲信号驱动的负载能正确的接入电
网；
47.6：所述负载电压采样电路模块通过9路电压采集电路分别采集9路外部可控硅对应的负载两端的电压；
48.7：根据每一路采集到的负载两端的电压值计算偏差，重新输出新的脉冲信号；
49.8：arm平台模块通过pt100采样电路模块采集设备环境温度实现对输出控制温度效果的判断，同时防止因各种原因导致的过热，当达到过热时暂停所有输出信号
50.9：arm平台模块将控制器端的信号通过dac信号输出模块以标准的模拟量电压信号-10v～10v形式输出给外部设备。
51.以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。