專(zhuān)利名稱(chēng)：電子多臂控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織機(jī)械的開(kāi)口裝置控制器，特別是一種電子多臂控制器，屬于 紡織機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電氣技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)新型織機(jī)的研究和革新也在不斷的深入。開(kāi)口裝置 是其中非常重要的研究方向之一，織機(jī)開(kāi)口裝置的運(yùn)動(dòng)決定了織物組織，影響織物品種、質(zhì) 量和織造效率，因此，它是織機(jī)織造時(shí)必不可少的裝置。電子多臂是織機(jī)三大開(kāi)口裝置之一，它是一種電子花紋控制裝置，其優(yōu)越性在于 可迅速變換織物組織信息，特別適合于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)；采用大循環(huán)程序，可獲得傳統(tǒng)機(jī)械方法 難以完成的織物；存儲(chǔ)器可存放大量的織物組織信息等。電子多臂的控制系統(tǒng)中運(yùn)用了大量電子等方面先進(jìn)技術(shù)，使織機(jī)的開(kāi)口實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化控制。設(shè)計(jì)一個(gè)高效，穩(wěn)定，便于使用的控制系統(tǒng)是電子多臂機(jī)研發(fā)過(guò)程中非常重要的一 部分工作，也是決定電子多臂機(jī)整體性能的關(guān)鍵因素之一。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的電子多臂產(chǎn)品都配套有電子多臂控制電路板及系統(tǒng)控制軟件， 用以實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗開(kāi)口控制功能，但是現(xiàn)有電子多臂產(chǎn)品的控制系統(tǒng)存在以下一些缺陷1.花樣數(shù)據(jù)緯數(shù)最多12000緯，無(wú)法滿足某些客戶(hù)的要求；
2.由于硬件資源的限制，只能針對(duì)不同客戶(hù)進(jìn)行功能定制，無(wú)法通用；
3.電子多臂順時(shí)針和逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，需要不同的信號(hào)盤(pán)；
4.電子多臂右手車(chē)和左手車(chē)的情況下，需要不同的控制軟件；
5.花樣數(shù)據(jù)通過(guò)電池進(jìn)行保護(hù)，電量不足時(shí)會(huì)出現(xiàn)花樣數(shù)據(jù)丟失的情況
6.僅支持3個(gè)固定調(diào)試花樣，不能滿足客戶(hù)多花樣的需求；
7.與織機(jī)廠商配套時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)花樣修改和多臂與織機(jī)之間的通信
8.有些操作非人性化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種符合實(shí)際生產(chǎn)要求的高性能電子多臂控 制器，以提升“高速電子多臂”的性能。為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種電子多臂控制器，其包括 單片機(jī)控制電路以及和單片機(jī)控制電路連接的電源電路、監(jiān)控電路、存儲(chǔ)電路、人機(jī)界面電 路、外圍端口電路、傳感器電路、USB接口電路和接口電路；單片機(jī)控制電路控制運(yùn)行，電源 電路提供電源，監(jiān)控電路監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，存儲(chǔ)電路進(jìn)行數(shù)據(jù)以及多臂狀態(tài)的存儲(chǔ)，人機(jī)界面 電路進(jìn)行人機(jī)信息交換，外圍端口電路控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，傳感器電路反饋電子多臂的 角度信號(hào)，USB接口電路與上位機(jī)進(jìn)行通信，接口電路與其他設(shè)備進(jìn)行通信。所述單片機(jī)控制電路中采用C8051F340單片機(jī)。所述存儲(chǔ)電路中采用MB85R1001 存儲(chǔ)芯片。所述USB接口電路中采用FT245BM芯片。
所述外圍端口電路包括外圍輸出電路和外圍輸入電路，外圍輸出電路通過(guò) SN74AHCT273NSR芯片進(jìn)行鎖存，再通過(guò)UL擬803ADW芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；外圍輸入電路通過(guò) SN74LVC240ANSR 芯片緩沖。所述傳感器電路中傳感器信號(hào)輸入通過(guò)光耦進(jìn)行隔離整形，再通過(guò)SN74LV14ANSR 芯片進(jìn)行反向，最后直接連接到單片機(jī)控制電路。所述接口電路包括RS-232接口電路和RS-485接口電路，RS-232接口電路采用 MAX3232EIDE4芯片進(jìn)行電平處理，RS-485接口電路采用SP!M85EN芯片進(jìn)行電平處理。本發(fā)明的性能及技術(shù)指標(biāo)如下車(chē)速最大IOOOrpm ；花樣最大25000緯；綜框最大觀片；選色最大8色；輔助信號(hào)最大4路(CAD可編程)；聯(lián)機(jī)信號(hào)輸入最大8通道；聯(lián)機(jī)信號(hào)輸出最大8通道G路OC信號(hào)，4路觸點(diǎn)信號(hào))；調(diào)試花樣最大14個(gè)固定花樣、1個(gè)可編程花樣；平綜控制自動(dòng)平綜；狀態(tài)存儲(chǔ)采用FRAM存儲(chǔ)，異常斷電時(shí)，緊急保護(hù)多臂狀態(tài)；
花樣存儲(chǔ)采用FRAM存儲(chǔ)；下載接口 RS_232 或 USB ；聯(lián)機(jī)接口RS_232。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于高性能能夠可靠地對(duì)電子多臂進(jìn)行高速經(jīng)紗開(kāi)口控制；兼容性可以與不同配置的電子多臂(左右手車(chē)、順逆時(shí)針)進(jìn)行配套；通用性可以滿足絕大部分客戶(hù)的功能需求，實(shí)現(xiàn)人性化操作；擴(kuò)展性預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)機(jī)接口，可與織機(jī)廠商進(jìn)行聯(lián)機(jī)通信。本發(fā)明可以處于連續(xù)M小時(shí)不間斷穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，而且實(shí)時(shí)性要求很高；24小 時(shí)內(nèi)可滿足高達(dá)14. 4萬(wàn)次的數(shù)據(jù)輸出，而且期間會(huì)有一些換向動(dòng)作，可保證不出現(xiàn)錯(cuò)誤信 號(hào)，因此，本系統(tǒng)穩(wěn)定性要求極高。本發(fā)明通用性要求高，通過(guò)相應(yīng)的配置開(kāi)關(guān)，可與不同配置的電子多臂進(jìn)行連接。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為電源電路原理圖。圖3為單片機(jī)控制電路原理圖。圖4為存儲(chǔ)電路原理圖。圖5為USB接口電路原理圖。圖6為外圍端口片選電路原理圖。圖7為外圍端口清零電路原理圖。
圖8為外圍端口電路原理圖。圖9為傳感器電路原理圖。圖10為接口電路原理圖。圖11為人機(jī)界面電路原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種電子多臂控制器，其包括單片機(jī)控制電路以及和單片機(jī)控制電 路連接的電源電路、監(jiān)控電路、存儲(chǔ)電路、人機(jī)界面電路、外圍端口電路、傳感器電路、USB接 口電路和接口電路。單片機(jī)控制電路控制運(yùn)行，電源電路提供電源，監(jiān)控電路監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，存儲(chǔ)電路 進(jìn)行數(shù)據(jù)以及多臂狀態(tài)的存儲(chǔ)，人機(jī)界面電路進(jìn)行人機(jī)信息交換，外圍端口電路控制執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，傳感器電路反饋電子多臂的角度信號(hào)，USB接口電路與上位機(jī)進(jìn)行通信，接口 電路與其他設(shè)備進(jìn)行通信。電源電路如圖2所示，系統(tǒng)輸入電壓為DCMV，經(jīng)過(guò)電源模塊LM2575-5. 0產(chǎn)生 DC5V電壓，再通過(guò)電源模塊AS1117T-3. 3產(chǎn)生DC3. 3V電壓(單片機(jī)系統(tǒng)電壓)。J7為DCMV 電源輸入接口。單片機(jī)電路如圖3所示，系統(tǒng)處理器采用Silicon Labs公司的C8051F340單片機(jī) (電壓DC3.3V)，通過(guò)JTAG接口進(jìn)行數(shù)據(jù)下載。數(shù)據(jù)總線通過(guò)SN74LVC245ANSR進(jìn)行緩沖， 地址總線通過(guò)SN74LVC573ANSR和SN74LVC244ANSR進(jìn)行鎖存和緩沖。IMP708SESA是系統(tǒng)監(jiān) 控芯片。J2為JTAG接口。存儲(chǔ)電路如圖4所示，存儲(chǔ)器采用FUJITSU公司的MB85R1001存儲(chǔ)芯片(FRAM)。 當(dāng)BL0CK_CE1 = 0、BL0CK_CE2 = 1時(shí)，存儲(chǔ)芯片被選中。USB接口電路如圖5所示，USB接口采用FTDI公司的FT245BM芯片，J4為USB接 口。當(dāng) BL0CK_CE1 = 0、BL0CK_CE2 = 0 時(shí)，USB 接口被選中。外圍端口片選和清零電路如圖6、7所示，外圍端口通過(guò)SN74LVC138ANSR進(jìn)行選擇 (每8位數(shù)據(jù))，外圍輸出端口通過(guò)SN74LV14ANSR進(jìn)行清零。當(dāng)BL0CK_CE1 = 1、BL0CK_CE2 =0時(shí)，外圍端口被選中。外圍端口電路如圖8所示，單片機(jī)的外圍輸出電路先通過(guò)SN74AHCT273NSR進(jìn)行鎖 存，再通過(guò)UL擬803ADW進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。外圍輸入電路通過(guò)SN74LVC240ANSR緩沖。電磁鐵直接 由UL擬803ADW進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)繼電器輸出的是聯(lián)鎖電路所需的觸點(diǎn)信號(hào)，聯(lián)機(jī)信號(hào)輸入通 過(guò)光耦進(jìn)行隔離整形。Jl為電磁鐵輸出和傳感器輸入接口，J9為選色輸出接口，J8為人機(jī)
界面接口，Bl為聯(lián)機(jī)信號(hào)輸入接口，B2和B3為聯(lián)鎖信號(hào)輸出接口，B4為輔助信號(hào)輸出接□。傳感器電路如圖9所示，傳感器信號(hào)輸入通過(guò)光耦進(jìn)行隔離整形，再通過(guò) SN74LV14ANSR進(jìn)行反向，最后直接連接到單片機(jī)端口。接口電路包括RS-232接口電路和RS-485接口電路，如圖10所示，RS-232接口采 用MAX3232EIDE4進(jìn)行電平處理，RS-485接口采用SP;3485EN進(jìn)行電平處理。人機(jī)界面電路如圖11所示，人機(jī)界面采用多個(gè)發(fā)光二極管進(jìn)行輸出指示，采用波 動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行配置輸入。Jl為人機(jī)界面接口。
本發(fā)明在解決順時(shí)針，逆時(shí)針運(yùn)行，左手車(chē)，右手車(chē)等不同的實(shí)際問(wèn)題時(shí)不需要運(yùn) 用不同的軟硬件設(shè)備便可以解決。上述實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得 的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子多臂控制器，其特征在于包括單片機(jī)控制電路以及和單片機(jī)控制電路連接 的電源電路、監(jiān)控電路、存儲(chǔ)電路、人機(jī)界面電路、外圍端口電路、傳感器電路、USB接口電路 和接口電路；單片機(jī)控制電路控制運(yùn)行，電源電路提供電源，監(jiān)控電路監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，存儲(chǔ) 電路進(jìn)行數(shù)據(jù)以及多臂狀態(tài)的存儲(chǔ)，人機(jī)界面電路進(jìn)行人機(jī)信息交換，外圍端口電路控制 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，傳感器電路反饋電子多臂的角度信號(hào)，USB接口電路與上位機(jī)進(jìn)行通信， 接口電路與其他設(shè)備進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子多臂控制器，其特征在于所述單片機(jī)控制電路中采用 C8051F340 單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子多臂控制器，其特征在于所述存儲(chǔ)電路中采用 MB85R1001存儲(chǔ)芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子多臂控制器，其特征在于所述USB接口電路中采用 FD45BM 芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子多臂控制器，其特征在于所述外圍端口電路包括外 圍輸出電路和外圍輸入電路，外圍輸出電路通過(guò)SN74AHCT273NSR芯片進(jìn)行鎖存，再通過(guò) ULN2803ADW芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；外圍輸入電路通過(guò)SN74LVC240ANSR芯片緩沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子多臂控制器，其特征在于所述傳感器電路中傳感器信 號(hào)輸入通過(guò)光耦進(jìn)行隔離整形，再通過(guò)SN74LV14ANSR芯片進(jìn)行反向，最后直接連接到單片 機(jī)控制電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子多臂控制器，其特征在于所述接口電路包括RS-232接 口電路和RS-485接口電路，RS-232接口電路采用MAX3232EIDE4芯片進(jìn)行電平處理，RS-485 接口電路采用SP3485EN芯片進(jìn)行電平處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電子多臂控制器，其包括單片機(jī)控制電路以及和單片機(jī)控制電路連接的電源電路、監(jiān)控電路、存儲(chǔ)電路、人機(jī)界面電路、外圍端口電路、傳感器電路、USB接口電路和接口電路；單片機(jī)控制電路控制運(yùn)行，電源電路提供電源，監(jiān)控電路監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，存儲(chǔ)電路進(jìn)行數(shù)據(jù)以及多臂狀態(tài)的存儲(chǔ)，人機(jī)界面電路進(jìn)行人機(jī)信息交換，外圍端口電路控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，傳感器電路反饋電子多臂的角度信號(hào)，USB接口電路與上位機(jī)進(jìn)行通信，接口電路與其他設(shè)備進(jìn)行通信，本發(fā)明性能、兼容性、通用性和擴(kuò)展性較好。
文檔編號(hào)D03C1/00GK102096386SQ201110005838
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者盧達(dá), 孫華平, 居偉駿, 徐惠鋼, 霍鋮宇 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院