一种电动叉车交流伺服控制系统的控制输入输出电路

摘要

本实用新型涉及一种电动叉车交流伺服控制系统的控制输入输出电路。现有产品控制精度、安全性、可靠性、抗干扰能力不够。本实用新型包括数字处理芯片、开关控制信号输入和输出电路、模拟控制信号输入电路。开关控制信号输入电路包括十三个下拉电阻、十二个分压电阻、六个上拉电阻、六个钳位二极管、六个滤波电容、六个运算放大器、一个驱动芯片；开关控制信号输出电路包括四个下拉电阻、三个限流电阻、一个上拉电阻、一个整流二极管、四个续流二极管、一个驱动芯片；模拟控制信号输入电路包括八个分压电阻、五个钳位二极管、七个滤波电容、四个运算放大器。本实用新型保证了采样精度，提高了电路的可靠性、抗干扰能力，以及系统的安全性。

主权项

一种电动叉车交流伺服控制系统的控制输入输出电路，包括TMS320F2812数字处理芯片、开关控制信号输入电路、模拟控制信号输入电路、开关控制信号输出电路，其特征在于：所述的开关控制信号输入电路包括十三个下拉电阻、十二个分压电阻、六个上拉电阻、六个钳位二极管、六个滤波电容、六个运算放大器、一个驱动芯片74HC244；第一下拉电阻(R101)的一端与第二下拉电阻(R102)的一端、第一分压电阻(R201)的一端连接，作为座位开关信号的输入端；第一分压电阻(R201)的另一端与第二分压电阻(R202)的一端、第一钳位二极管(D1)的阴极、第一滤波电容(C1)的一端、第一运算放大器(U101)的反相输入端连接；第一下拉电阻(R101)的另一端、第二下拉电阻(R102)的另一端、第二分压电阻(R202)的另一端、第一钳位二极管(D1)的阳极、第一滤波电容(C1)的另一端与数字地连接；第一运算放大器(U101)的正相输入端接3.3V数字电源，第一运算放大器(U101)的输出端与第一上拉电阻(R301)的一端、第一驱动芯片74HC244的2脚连接，第一上拉电阻(R301)的另一端接3.3V数字电源；第三下拉电阻(R103)的一端与第四下拉电阻(R104)的一端、第三分压电阻(R203)的一端连接，作为前进请求信号的输入端；第三分压电阻(R203)的另一端与第四分压电阻(R204)的一端、第二钳位二极管(D2)的阴极、第二滤波电容(C2)的一端、第二运算放大器(U102)的反相输入端连接；第三下拉电阻(R103)的另一端、第四下拉电阻(R104)的另一端、第四分压电阻(R204)的另一端、第二钳位二极管(D2)的阳极、第二滤波电容(C2)的另一端与数字地连接，第二运算放大器(U102)的正相输入端接3.3V数字电源，第二运算放大器(U102)的输出端与第二上拉电阻(R302)的一端、第一驱动芯片74HC244的4脚连接，第二上拉电阻(R302)的另一端接3.3V数字电源；第五下拉电阻(R105)的一端与第六下拉电阻(R106)的一端、第五分压电阻(R205)的一端连接，作为后退请求信号的输入端；第五分压电阻(R205)的另一端与第六分压电阻(R206)的一端、第三钳位二极管(D3)的阴极、第三滤波电容(C3)的一端、第三运算放大器(U103)的反相输入端连接；第五下拉电阻(R105)的另一端、第六下拉电阻(R106)的另一端、第六分压电阻(R206)的另一端、第三钳位二极管(D3)的阳极、第三滤波电容(C3)的另一端与数字地连接，第三运算放大器(U103)的正相输入端接3.3V数字电源，第三运算放大器(U103)的输出端与第三上拉电阻(R303)的一端、第一驱动芯片74HC244的6脚连接，第三上拉电阻(R303)的另一端接3.3V数字电源；第七下拉电阻(R107)的一端与第八下拉电阻(R108)的一端、第七分压电阻(R207)的一端连接，作为牵引允许信号的输入端；第七分压电阻(R207)的另一端与第八分压电阻(R208)的一端、第四钳位二极管(D4)的阴极、第四滤波电容(C4)的一端、第四运算放大器(U104)的反相输入端连接；第七下拉电阻(R107)的另一端、第八下拉电阻(R108)的另一端、第八分压电阻(R208)的另一端、第四钳位二极管(D4)的阳极、第四滤波电容(C4)的另一端与数字地连接，第四运算放大器(U104)的正相输入端接3.3V数字电源，第四运算放大器(U104)的输出端与第四上拉电阻(R304)的一端、第一驱动芯片74HC244的8脚连接，第四上拉电阻(R304)的另一端接3.3V数字电源；第九下拉电阻(R109)的一端与第十下拉电阻(R110)的一端、第九分压电阻(R209)的一端连接，作为制动请求信号的输入端；第九分压电阻(R209)的另一端与第十分压电阻(R210)的一端、第五钳位二极管(D5)的阴极、第五滤波电容(C5)的一端、第五运算放大器(U105)的反相输入端连接；第九下拉电阻(R109)的另一端、第十下拉电阻(R110)的另一端、第十分压电阻(R210)的另一端、第五钳位二极管(D5)的阳极、第五滤波电容(C5)的另一端与数字地连接，第一运算放大器(U105)的正相输入端接3.3V数字电源，第五运算放大器(U105)的输出端与第五上拉电阻(R305)的一端、第一驱动芯片74HC244的11脚连接，第五上拉电阻(R305)的另一端接3.3V数字电源；第十一下拉电阻(R111)的一端与第十二下拉电阻(R112)的一端、第十一分压电阻(R211)的一端连接，作为提升请求信号的输入端；第十一分压电阻(R211)的另一端与第十二分压电阻(R212)的一端、第六钳位二极管(D6)的阴极、第六滤波电容(C6)的一端、第六运算放大器(U106)的反相输入端连接；第十一下拉电阻(R111)的另一端、第十二下拉电阻(R112)的另一端、第十二分压电阻(R212)的另一端、第六钳位二极管的阳极(D6)、第六滤波电容(C6)的另一端与数字地连接，第六运算放大器(U106)的正相输入端接3.3V数字电源，第六运算放大器(U106)的输出端与第六上拉电阻(R306)的一端、第一驱动芯片74HC244的13脚连接，第六上拉电阻(R306)的另一端接3.3V数字电源；第一驱动芯片74HC244的15脚、17脚、1脚、19脚与第十三下拉电阻(R113)的一端连接，第十三下拉电阻(R113)的另一端接数字地，第一驱动芯片74HC244的18脚作为座位开关信号的输出端、16脚作为前进请求信号的输出端、14脚作为后退请求信号的输出端、12脚作为牵引允许信号的输出端、9脚作为制动请求信号的输出端、7脚作为提升请求信号的输出端，第一驱动芯片74HC244的20脚接3.3V数字电源，第一驱动芯片74HC244的10脚接数字地；所述的模拟控制信号输入电路包括八个分压电阻、五个钳位二极管、七个滤波电容、四个运算放大器；第七滤波电容(C7)的一端与第十三分压电阻(R213)的一端连接，作为提升信号的输入端；第十三分压电阻(R213)的另一端、第十四分压电阻(R214)的一端、第八滤波电容(C8)的一端与第七运算放大器(U107)的正相输入端连接；第七滤波电容(C7)的另一端、第十四分压电阻(R214)的另一端、第八滤波电容(C8)的另一端与模拟地连接；第七运算放大器(U107)的反相输入端和输出端与第七钳位二极管(D7)的阳极连接，作为提升信号的输出端，第七钳位二极管(D7)的阴极接3.3V模拟电源；第九滤波电容(C9)的一端与第十五分压电阻(R215)的一端连接，作为牵引信号的输入端；第十五分压电阻(R215)的另一端与第十六分压电阻(R216)的一端、第十滤波电容(C10)的一端、第八运算放大器(U108)的正相输入端连接；第九滤波电容(C9)的另一端、第十六分压电阻(R216)的另一端、第十滤波电容(C10)的另一端与模拟地连接；第八运算放大器(U108)的反相输入端和输出端与第八钳位二极管(D8)的阳极连接，作为牵引信号的输出端，第八钳位二极管(D8)的阴极接3.3V模拟电源；第十一滤波电容(C11)的一端与第十七分压电阻(R217)的一端连接，作为制动信号的输入端；第十七分压电阻(R217)的另一端与第十八分压电阻(R218)的一端、第十二滤波电容(C12)的一端、第九运算放大器(U109)的正相输入端连接；第十一滤波电容(C11)的另一端、第十八分压电阻(R218)的另一端、第十二滤波电容(C12)的另一端与模拟地连接；第九运算放大器(U109)的反相输入端和输出端与第九钳位二极管(D9)的阳极连接，作为制动信号的输出端，第九钳位二极管(D9)的阴极接3.3V模拟电源；第十九分压电阻(R219)的一端作为断路检测信号的输入端，另一端与第二十分压电阻(R220)的一端、第十钳位二极管(D10)的阳极、第十二三滤波电容(C13)的一端、第十运算放大器(U110)的正相输入端连接，第十钳位二极管(D10)的阴极、第二十分压电阻(R220)的另一端、第十三滤波电容(C13)的另一端与模拟地连接；第十运算放大器(U110)的反相输入端和输出端与第十一钳位二极管(D11)的阳极连接，作为断路检测信号的输出端，第十一钳位二极管(D11)的阴极接3.3V模拟电源；所述的开关控制信号输出电路包括四个下拉电阻、三个限流电阻、一个上拉电阻、一个整流二极管、四个续流二极管、一个驱动芯片74HC244；第二驱动芯片74HC244的16脚、18脚与第十四下拉电阻(R114)的一端、第一限流电阻(R401)的一端连接，第十四下拉电阻(R114)的另一端接地，第一限流电阻(R401)的另一端接第一场效应管(Q1)的栅极；第一场效应管(Q1)的漏极与第一续流二极管(D101)的阳极连接，作为主接触器的负极，第一续流二极管(D101)的阴极作为主接触器的正极，第一场效应管(Q1)的源极接数字地；第二驱动芯片74HC244的12脚、14脚与第十五下拉电阻(R115)的一端、第二限流电阻(R402)的一端连接，第十五下拉电阻(R115)的另一端接地，第二限流电阻(R402)的另一端接第二场效应管(Q2)的栅极；第二场效应管(Q2)的漏极与第二续流二极管(D102)的阳极连接，作为电磁制动线圈的负极，第二续流二极管(D102)的阴极作为电磁制动线圈的正极，第二场效应管(Q2)的源极接数字地；第二驱动芯片74HC244的7脚、9脚与第十六下拉电阻(R116)的一端、第三限流电阻(R403)的一端连接，第十六下拉电阻(R116)的另一端接地，第三限流电阻(R403)的另一端接第三场效应管(Q3)的栅极；第三场效应管(Q3)的漏极与第一整流二极管(D201)的阴极、第三续流二极管(D103)的阴极连接，第一整流二极管(D201)的阳极与第四续流二极管(D104)的阳极连接，作为辅助负载的负极，第四续流二极管(D104)的阴极作为辅助负载的正极，第三场效应管(Q3)的源极与第三续流二极管(D103)的阳极接数字地；第二驱动芯片74HC244的2脚、4脚作为主接触器控制信号的输入端，第二驱动芯片74HC244的6脚、8脚作为电磁制动线圈控制信号的输入端，第二驱动芯片74HC244的11脚、13脚作为辅助负载控制信号的输入端，第二驱动芯片74HC244的1脚、19脚作为第二驱动芯片74HC244选通信号的输入端，第二驱动芯片74HC244的15脚、17脚与第十七下拉电阻(R117)的一端连接，第十七下拉电阻(R117)的另一端接数字地；开关控制信号输入电路中的座位开关信号的输出端与TMS320F2812数字处理芯片的102脚连接，前进请求信号的输出端与TMS320F2812数字处理芯片的104脚连接，后退请求信号的输出端与TMS320F2812数字处理芯片的116脚连接，牵引允许信号的输出端与TMS320F2812数字处理芯片的117脚连接，制动请求信号的输出端与TMS320F2812数字处理芯片的122脚连接，提升请求信号的输出端与TMS320F2812数字处理芯片的123脚连接；模拟控制信号输入电路中的提升信号输出端与TMS320F2812数字处理芯片的171脚连接，模拟控制信号输入电路中的牵引信号输出端与TMS320F2812数字处理芯片的170脚连接，模拟控制信号输入电路中的制动信号输出端与TMS320F2812数字处理芯片的169脚连接，模拟控制信号输入电路中的断路检测信号输出端与TMS320F2812数字处理芯片的6脚连接；开关控制信号输出电路中的主接触器控制信号的输入端与TMS320F2812数字处理芯片的71脚连接，开关控制信号输出电路中的电磁制动线圈控制信号的输入端与TMS320F2812数字处理芯片的72脚连接，开关控制信号输出电路中的辅助负载控制信号的输入端与TMS320F2812数字处理芯片的61脚连接，开关控制信号输出电路中的第二驱动芯片74HC244选通信号的输入端与TMS320F2812数字处理芯片的124脚连接。