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一种基于 人机界面的磨粉机控制系统

阅读：91发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种基于人机界面的磨粉机控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于人机界面的磨粉机控制系统，包括机体，所述机体上设置有磨粉机控制系统，所述磨粉机控制系统包括设备端控制系统、核心控制板与人机界面。本实用新型所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，取消原有的LCD显示模块和按键输入模块，采用了人机界面做为人与机器之间的交互工具，在人机界面与单片机之间，增加了通讯编码单元，针对磨粉机的要求，设计了运行参数设置、设备参数编辑、报警信息、磨粉运行控制、清扫控制、统计分析、数据显示等7种界面，与传统的PLC加人机界面控制系统相比大幅度降低成本，与LCD屏相比，显示信息量大，直观性好，用触摸屏代替了机械按键，寿命更长。，下面是一种基于人机界面的磨粉机控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于人机界面的磨粉机控制系统，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)上设置有磨粉机控制系统，所述磨粉机控制系统包括设备端控制系统、核心控制板(11)与人机界面(12)，所述设备端控制系统通过电缆与核心控制板(11)连接，所述核心控制板(11)与人机界面(12)的一侧均设置有电缆接口(18)，两组所述电缆接口(18)的内部均连接有FC电缆(13)，且核心控制板(11)通过FC电缆(13)与人机界面(12)连接，所述核心控制板(11)的内部设置有通讯编码单元与ARM单片机，且ARM单片机通过通讯编码单元与人机界面(12)连接，所述通讯编码单元采用批量数据通讯和批量奇偶校验的方式进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述ARM单片机上端设置有远传口、本地口、输入口与输出口，所述远传口、本地口、输入口与输出口分别与对应的设备端控制系统连接，所述远传口连接有远程交互单元，所述本地口连接有本地报警单元，所述ARM单片机的下端连接有485/CAN远程通讯单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述输入口连接有多点红外料位传感器(3)、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器与磨辊间隙位移传感器，所述输出口连接有喂料电磁阀输出单元、喂料电机转速控制输出单元与磨辊电机转速控制输出单元。
4.根据权利要求3所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述机体(1)的上端相通连接有料仓(2)，所述料仓(2)的上端设置有进料口(4)，所述多点红外料位传感器(3)固定安装在料仓(2)的上端内壁，所述机体(1)的内壁上端设置有喂料辊(5)，且喂料辊(5)位于料仓(2)的下端，所述机体(1)的内壁中间位置设置有后磨面辊(6)与前磨面辊(9)，且后磨面辊(6)与前磨面辊(9)均位于喂料辊(5)的正下端，所述后磨面辊(6)与前磨面辊(9)的下端设置有检测装置(10)，所述检测装置(10)包括间隙检测单元与磨辊温度检测单元。
5.根据权利要求4所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述喂料辊(5)的一侧设置有喂料电机(7)，且喂料电机(7)固定安装于机体(1)的一侧外表面，所述机体(1)的外表面一侧固定安装有进料电磁阀(20)，且进料电磁阀(20)的一侧通过连杆固定安装有进料挡板，且进料挡板位于喂料辊(5)的正上方，所述后磨面辊(6)与前磨面辊(9)的一侧设置有磨辊电机(8)，且磨辊电机(8)固定安装于机体(1)的一侧外表面，所述磨辊电机(8)位于喂料电机(7)的下端，所述磨辊电机(8)的一侧设置有变速箱。
6.根据权利要求3或5所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述多点红外料位传感器(3)、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器、磨辊间隙位移传感器、喂料电磁阀输出单元、喂料电机转速控制输出单元、磨辊电机转速控制输出单元、远程报警单元与本地报警单元组成设备端控制系统，所述人机界面(12)包括液晶屏(16)、触摸屏(17)与人机界面控制板(19)，且人机界面控制板(19)位于液晶屏(16)的一侧，所述液晶屏(16)位于触摸屏(17)的一侧，所述人机界面(12)与核心控制板(11)之间通过连接螺钉(14)进行固定，所述核心控制板(11)的底端外表面设置有设备外接接口(15)，所述设备外接接口(15)包括电源接口、传感器接口、电机接口、报警单元接口与网络接口，所述多点红外料位传感器(3)可以为6点红外料位传感器、8点红外料位传感器或
10点红外料位传感器中的任一种。
7.根据权利要求6所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述电缆接口(18)的内部设置有编码转换电路，所述传感器接口的内部设置有AD 信号变换电路，所述电机接口的内部设置有DA信号变换电路，所述网络接口的内部设置有远程信号输出485口电路。
8.根据权利要求3所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述多点红外料位传感器(3)、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器与磨辊间隙位移传感器的输出端均通过电缆与核心控制板(11)的输入端连接，所述磨辊电机电流传感器、喂料电磁阀输出单元与喂料电机转速控制输出单元均与喂料电机(7)通过电机接口连接，所述磨辊电机转速传感器与磨辊电机转速控制输出单元均与磨辊电机(8)通过电机接口连接。
9.根据权利要求2所述的一种基于人机界面的磨粉机控制系统，其特征在于：所述远程交互单元包括远程运行控制单元与远程报警单元，所述远程报警单元与本地报警单元均包括传感器断线故障报警单元、电机故障报警单元、电流超上下限报警单元、磨辊间距超限报警单元与料位超限报警单元，所述远程运行控制单元包括设备远程启停单元与指令设置单元。

说明书全文

一种基于人机界面的磨粉机控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及磨粉机控制系统领域，特别涉及一种基于人机界面的磨粉机控制系统。

背景技术

[0002] 磨粉机是一种将小麦原料进行碾压，从而加工成面粉的机器，它是面粉厂的一种重要的主机设备，目前磨粉机普遍采用的控制系统采用6位LCD数码管加若干按键的方式实现人与机器之间的信息交换，在工业领域，我们常将具有触摸输入功能的人机界面产品称为“触摸屏”，用来连接可编程序控制器(PLC)、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元写入工作参数或操作命令，实现机器与人之间的信息交换，与普通的触摸屏不同点在于，人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等；

[0003] 现有的磨粉机控制系统在使用时存在一定的弊端，首先，现有的磨粉机控制系统中数码管显示的信息有限，随着信息量增大，很多企业采用编码的方式显示各种信息，人工阅读不方便，按键的机械寿命和按键数量受到限制，为了增加按键功能，使用复合键方式，即一键多用方式，操作不方便，给人们的使用过程带来了一定的影响，现有的采用PLC与人机界面的方案，成本相对较高；为此，我们提出一种基于人机界面的磨粉机控制系统。实用新型内容

[0004] 本实用新型的主要目的在于提供一种基于人机界面的磨粉机控制系统，可以有效解决背景技术中的问题。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

[0006] 一种基于人机界面的磨粉机控制系统，包括机体，所述机体上设置有磨粉机控制系统，所述磨粉机控制系统包括设备端控制系统、核心控制板与人机界面，所述设备端控制系统通过电缆与核心控制板连接，所述核心控制板与人机界面的一侧均设置有电缆接口，两组所述电缆接口的内部均连接有FC电缆，且核心控制板通过FC电缆与人机界面连接，所述核心控制板的内部设置有通讯编码单元与ARM单片机，且ARM单片机通过通讯编码单元与人机界面连接，所述通讯编码单元采用批量数据通讯和批量奇偶校验的方式进行数据交换。

[0007] 优选的，所述ARM单片机上端设置有远传口、本地口、输入口与输出口，所述远传口、本地口、输入口与输出口分别与对应的设备端控制系统连接，所述远传口连接有远程交互单元，所述本地口连接有本地报警单元，所述ARM单片机的下端连接有485/CAN远程通讯单元。

[0008] 优选的，所述输入口连接有多点红外料位传感器、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器与磨辊间隙位移传感器，所述输出口连接有喂料电磁阀输出单元、喂料电机转速控制输出单元与磨辊电机转速控制输出单元。

[0009] 优选的，所述机体的上端相通连接有料仓，所述料仓的上端设置有进料口，所述多点红外料位传感器固定安装在料仓的上端内壁，所述机体的内壁上端设置有喂料辊，且喂料辊位于料仓的下端，所述机体的内壁中间位置设置有后磨面辊与前磨面辊，且后磨面辊与前磨面辊均位于喂料辊的正下端，所述后磨面辊与前磨面辊的下端设置有检测装置，所述检测装置包括间隙检测单元与磨辊温度检测单元。

[0010] 优选的，所述喂料辊的一侧设置有喂料电机，且喂料电机固定安装于机体的一侧外表面，所述机体的外表面一侧固定安装有进料电磁阀，且进料电磁阀的一侧通过连杆固定安装有进料挡板，且进料挡板位于喂料辊的正上方，所述后磨面辊与前磨面辊的一侧设置有磨辊电机，且磨辊电机固定安装于机体的一侧外表面，所述磨辊电机位于喂料电机的下端，所述磨辊电机的一侧设置有变速箱。

[0011] 优选的，所述多点红外料位传感器、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器、磨辊间隙位移传感器、喂料电磁阀输出单元、喂料电机转速控制输出单元、磨辊电机转速控制输出单元、远程报警单元与本地报警单元组成设备端控制系统，所述人机界面包括液晶屏、触摸屏与人机界面控制板，且人机界面控制板位于液晶屏的一侧，所述液晶屏位于触摸屏的一侧，所述人机界面与核心控制板之间通过连接螺钉进行固定，所述核心控制板的底端外表面设置有设备外接接口，所述设备外接接口包括电源接口、传感器接口、电机接口、报警单元接口与网络接口，所述多点红外料位传感器可以为6点红外料位传感器、8点红外料位传感器或10点红外料位传感器中的任一种。

[0012] 优选的，所述电缆接口的内部设置有编码转换电路，所述传感器接口的内部设置有AD 信号变换电路，所述电机接口的内部设置有DA信号变换电路，所述网络接口的内部设置有远程信号输出485口电路。

[0013] 优选的，所述多点红外料位传感器、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器与磨辊间隙位移传感器的输出端均通过电缆与核心控制板的输入端连接，所述磨辊电机电流传感器、喂料电磁阀输出单元与喂料电机转速控制输出单元均与喂料电机通过电机接口连接，所述磨辊电机转速传感器与磨辊电机转速控制输出单元均与磨辊电机通过电机接口连接。

[0014] 优选的，所述远程交互单元包括远程运行控制单元与远程报警单元，所述远程报警单元与本地报警单元均包括传感器断线故障报警单元、电机故障报警单元、电流超上下限报警单元、磨辊间距超限报警单元与料位超限报警单元，所述远程运行控制单元包括设备远程启停单元与指令设置单元。

[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型磨粉机控制系统取消原有的LCD显示模块和按键输入模块，采用了人机界面做为人与机器之间的交互工具，在人机界面与单片机之间，增加了通讯编码单元，针对磨粉机的要求，设计了运行参数设置、设备参数编辑、报警信息、磨粉运行控制、清扫控制、统计分析、数据显示等7种界面，与传统的PLC加人机界面控制系统相比大幅度降低成本，与LCD屏相比，显示信息量大，直观性好，用触摸屏代替了机械按键，寿命更长。附图说明

[0016] 图1为本实用新型一种基于人机界面的磨粉机控制系统的系统框图；

[0017] 图2为本实用新型一种基于人机界面的磨粉机控制系统的机体的整体结构示意图；

[0018] 图3为本实用新型一种基于人机界面的磨粉机控制系统的机体的局部剖视图；

[0019] 图4为本实用新型一种基于人机界面的磨粉机控制系统的核心控制板与人机界面的连接示意图；

[0020] 图5为本实用新型一种基于人机界面的磨粉机控制系统的核心控制板的后视图。

[0021] 图中：1、机体；2、料仓；3、多点红外料位传感器；4、进料口；5、喂料辊；6、后磨面辊；7、喂料电机；8、磨辊电机；9、前磨面辊；10、检测装置；11、核心控制板；12、人机界面；13、FC电缆；14、连接螺钉；15、设备外接接口；16、液晶屏；17、触摸屏；18、电缆接口；19、人机界面控制板；20、进料电磁阀。

具体实施方式

[0022] 为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

[0023] 实施例

[0024] 如图1-5所示，一种基于人机界面的磨粉机控制系统，包括机体1，机体1上设置有磨粉机控制系统，磨粉机控制系统包括设备端控制系统、核心控制板11与人机界面12，设备端控制系统通过电缆与核心控制板11连接，核心控制板11与人机界面12的一侧均设置有电缆接口18，两组电缆接口18的内部均连接有FC电缆13，且核心控制板11通过FC电缆13与人机界面12连接，核心控制板11的内部设置有通讯编码单元与ARM单片机，且ARM单片机通过通讯编码单元与人机界面12连接，通讯编码单元采用批量数据通讯和批量奇偶校验的方式进行数据交换。

[0025] ARM单片机上端设置有远传口、本地口、输入口与输出口，远传口、本地口、输入口与输出口分别与对应的设备端控制系统连接，远传口连接有远程交互单元，本地口连接有本地报警单元，ARM单片机的下端连接有485/CAN远程通讯单元。

[0026] 输入口连接有多点红外料位传感器3、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器与磨辊间隙位移传感器，输出口连接有喂料电磁阀输出单元、喂料电机转速控制输出单元与磨辊电机转速控制输出单元。

[0027] 机体1的上端相通连接有料仓2，料仓2的上端设置有进料口4，多点红外料位传感器3固定安装在料仓2的上端内壁，机体1的内壁上端设置有喂料辊5，且喂料辊5位于料仓2的下端，机体1的内壁中间位置设置有后磨面辊6与前磨面辊9，且后磨面辊6与前磨面辊9均位于喂料辊5的正下端，后磨面辊6与前磨面辊9的下端设置有检测装置10，检测装置10包括间隙检测单元与磨辊温度检测单元。

[0028] 喂料辊5的一侧设置有喂料电机7，且喂料电机7固定安装于机体1的一侧外表面，机体1的外表面一侧固定安装有进料电磁阀20，且进料电磁阀20的一侧通过连杆固定安装有进料挡板，且进料挡板位于喂料辊5的正上方，后磨面辊6与前磨面辊9的一侧设置有磨辊电机8，且磨辊电机8固定安装于机体1的一侧外表面，磨辊电机8位于喂料电机7的下端，磨辊电机8的一侧设置有变速箱。

[0029] 多点红外料位传感器3、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器、磨辊间隙位移传感器、喂料电磁阀输出单元、喂料电机转速控制输出单元、磨辊电机转速控制输出单元、远程报警单元与本地报警单元组成设备端控制系统，人机界面12包括液晶屏16、触摸屏17与人机界面控制板19，且人机界面控制板19位于液晶屏16的一侧，液晶屏16位于触摸屏17的一侧，人机界面12与核心控制板11之间通过连接螺钉14进行固定，核心控制板11的底端外表面设置有设备外接接口15，设备外接接口15包括电源接口、传感器接口、电机接口、报警单元接口与网络接口，多点红外料位传感器3可以为6点红外料位传感器、8点红外料位传感器或10点红外料位传感器中的任一种。

[0030] 电缆接口18的内部设置有编码转换电路，传感器接口的内部设置有AD信号变换电路，电机接口的内部设置有DA信号变换电路，网络接口的内部设置有远程信号输出485口电路。

[0031] 多点红外料位传感器3、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器与磨辊间隙位移传感器的输出端均通过电缆与核心控制板11的输入端连接，磨辊电机电流传感器、喂料电磁阀输出单元与喂料电机转速控制输出单元均与喂料电机7通过电机接口连接，磨辊电机转速传感器与磨辊电机转速控制输出单元均与磨辊电机8通过电机接口连接。

[0032] 远程交互单元包括远程运行控制单元与远程报警单元，远程报警单元与本地报警单元均包括传感器断线故障报警单元、电机故障报警单元、电流超上下限报警单元、磨辊间距超限报警单元与料位超限报警单元，远程运行控制单元包括设备远程启停单元与指令设置单元。

[0033] 针对磨粉机的要求，设计了运行参数设置、设备参数编辑、报警信息、磨粉运行控制、清扫控制、统计分析、数据显示等7种界面。

[0034] 取消原有的LCD显示模块和按键输入模块，增加了人机界面12和远程通讯单元，采用人机界面12用来连接通讯编码单元，与ARM单片机连接，需要对双方的通讯协议进行编码，由于信息量比较大，人机界面12与单片机之间的通讯，采用批量数据通讯和批量奇偶校验的方式进行数据交换，比232串行通讯单个数据交换的效率有所提高。

[0035] 需要说明的是，本实用新型为一种基于人机界面的磨粉机控制系统，首先，将该磨粉机放置在水平地面上，接通电源，将小麦通过进料口4加入料仓2，喂料电机7带动喂料辊5转动，将小麦原料传送到机体1内部，磨辊电机8带动后磨面辊6与前磨面辊9转动，小麦经过反向转动的后磨面辊6与前磨面辊9的碾压作用，形成粉料，采用单片机控制系统，取消原有的LCD显示模块和按键输入模块，增加了核心控制板11和远程通讯单元，采用人机界面12用来连接可编程序控制器，与ARM单片机连接，需要对双方的通讯协议进行编码，由于信息量比较大，人机界面12与单片机之间的通讯，采用批量数据通讯和批量奇偶校验的方式进行数据交换，比232串行通讯单个数据交换的效率有所提高，检测装置10包括间隙检测单元与磨辊温度检测单元，操控人机界面12的液晶屏16与触摸屏17可以对该系统进行控制，核心控制板11后端的设备外接接口15通过电缆与磨粉机设备连接，多点红外料位传感器3、红外磨辊温度传感器、磨辊电机电流传感器、磨辊电机转速传感器与磨辊间隙位移传感器的输出端均通过电缆与核心控制板11的输入端连接，磨辊电机电流传感器、喂料电磁阀输出单元与喂料电机转速控制输出单元均与喂料电机7通过电机接口连接，磨辊电机转速传感器与磨辊电机转速控制输出单元均与磨辊电机8通过电机接口连接，更好的实现对磨粉机的系统控制，针对磨粉机的要求，设计了运行参数设置、设备参数编辑、报警信息、磨粉运行控制、清扫控制、统计分析、数据显示等7种界面，远程报警单元与本地报警单元均包括传感器断线故障报警单元、电机故障报警单元、电流超上下限报警单元、磨辊间距超限报警单元与料位超限报警单元，更好的实现报警保护，较为实用。

[0036] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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