一种智能型伺服放大器的设计

感应出电压，经整流、滤波、放大、整形，一个标准的低电平送给2051－2的2P3．0，它是‘0’有效信号。2051－1送来的1P3．2是‘1’有效的正转信号，加至2P3．1。
2P3．0与2P3．1组合起来有几种情况：
　　1》．00：表示固态继电器正向回路有电流流过，而输入无给定信号，说明固态继电器短路。
　　2》．01：表示固态继电器正向回路有电流流过，而输入有给定信号，说明运行正常。
　　3》．10：表示固态继电器正向回路无电流流过，而输入无给定信号，说明运行正常。
　　4》．11：表示固态继电器正向回路无电流流过，而输入有给定信号，说明固态继电器开路。
    （2）固态继电器输出短路和输出开路的保护
　　当固态继电器输出短路时，2051－2的2P1．7输出高电平，红灯被点亮报警。同时，2P3．7输出低电平，BG3、BG4相继导通，J1得电，输出控制电路中的J1－2常闭接点断开，切断固态继电器回路的电源，伺服电机停转。

　　当固态继电器输出开路时，2051－2的2P1．6输出高电平，U3输出低电平，点亮绿灯报警。U3、U4均为反向驱动器LS7404。
2．2．3　硬件复位与“看门狗”电路
　　本放大器选用软硬件复位电路（上电复位、手动复位、看门狗电路），使系统更加安全、可靠。
3　程序框图
　　图3所示为伺服放大器用于信号采集和保护系统的程序框图。



3．1　信号采集程序框图
　　信号采集程序应用于2051－1。初始化是给2051－1的各端口及各寄存器设置一个初始状态，例如P3．1＝1，P3．2＝0，P3．3＝0，表示将P3口的此三位分别设为
高、低、低电平，这样一开始不能有信号报警，也不能有正转、反转信号输出。CD4051多路开关的通道号由P3．5、P3．7选取，假如为‘00’，表示选中0号通道，同理，‘01’、‘10’、‘11’分别为1号、2号、3号通道。P3．0先“0”而后‘1’表示输出一个正脉冲用以启动A／D转换。A／D转换后来自0通道的8位二进制数送到P1口，它是由我们设定的死区范围值。不同的设定将改变变量a1、a2、a3的参数。通道号变为1时，P1口的值为X，它是伺放的给定信号，如X＜48（电流值＜3．7mA），说明信号可能是断开的，这时，P3．1＝0，给出开路报警信号。如X＞48，说明信号正常，采集通道2的Y值，它即为位置反馈的值，同样程序判断其小于或大于48来转到报警或下一步；以｜X－Y｜判断给定与位反的差值，如小于设定的死区范围，伺放将给出停机信号，只有｜X－Y｜＞a，才判断是X大还是Y大来决定正转还是反转。
3．2　保护程序框图
　　保护程序加在2051－2上，初始化程序与上述相同。P3．0是正转固态继电器有信号输出的标志，‘0’有效。P3．1来自2051－1的P3．2，是正转信号，‘1’有效。程序中取P3．0与P3．1的值进行判断，假如它们都为‘1’，说明有正转给定而无正转输出，显然是输出开路，P1．6＝1，即给出开路报警信号。假如P3．0与P3．1都为‘0’，说明无正转给定而有正转输出，显然是输出短路，P1．7＝1输出报警，同时，P3．7＝0，启动保护继电器动作。P3．0与P3．1的值如果相异时，放大器运行正常。
　　P3．2是反转固态继电器有信号输出的标志，‘0’有效。P3．3来自2051－1的P3．3，是反转信号，‘1’有效。程序中取P3．3与P3．2的值进行判断，判断的方法与动作的结果与取P3．0与P3．1的值的情况相同。
参考文献：

［1］魏立君，韩华琦．CMOS4000系列60种常用集成电路的应用［M］．北京：人民邮电出版社，1995．
［2］潘新民．微型机过程控制接口技术［M］．华中理工大学出版社，1986． 
仪表技术 
 北极星网站

《一种智能型伺服放大器的设计(第2页)》