本發(fā)明屬于張力控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置。

背景技術(shù)：

圓網(wǎng)印花機是一種印染后處理機電設(shè)備，對織物進行上色印花并烘干，其關(guān)鍵部位是印花單元。早期印花采取機械傳動控制，印花精度低，機械傳動噪音大，使用壽命短。20世紀90年代末，國產(chǎn)圓網(wǎng)印花機開始采用分電機獨立傳動控制模式，印花精度和速度大為提高。與之配套的控制系統(tǒng)構(gòu)成方式多種多樣，有單片機多機控制、計算機分布式控制、PLC控制及CAN現(xiàn)場總線等控制方式。

黃石市科威自控有限公司運用嵌入式PLC芯片組，生產(chǎn)的EASY-KP3-M0506R型運動控制器是集PLC功能、CAN總線功能于一體的運動控制部件，與步進驅(qū)動器或伺服驅(qū)動器配套使用，具有對步進電機或伺服電機進行點動、定位、脈沖正反插補、脈沖分頻等功能，多個運動控制器通過CAN通訊接口互連，其中一臺運動控制器作為主站，接人機界面，實現(xiàn)工藝集中顯示、控制和管理，如配備Web服務器還可實現(xiàn)控制系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和診斷。

例如申請?zhí)枮椤?01110083334.6”的一種基于EtherCAT總線的運動控制器，包括：鍵盤和鼠標；還包括：帶有顯示器的一體化工業(yè)PC以及基于開放的工業(yè)實時以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議總線的運動控制器；所述的基于開放的工業(yè)實時以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議總線的運動控制器通過網(wǎng)線與帶有顯示器的一體化工業(yè)PC相連；所述的基于開放的工業(yè)實時以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議總線的運動控制器與基于開放的工業(yè)實時以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的驅(qū)動器或者驅(qū)動器相連；本發(fā)明的有益效果是：不僅簡化了結(jié)構(gòu)，節(jié)省線纜費用，同時可以充分利用各種廉價的通用驅(qū)動器。

又如申請?zhí)枮椤?01510061283.5”的一種總線型運動控制器，包括FPGA模塊、DSP模塊和以太網(wǎng)模塊；FPGA模塊電連接在DSP模塊和以太網(wǎng)模塊之間，與DSP模塊進行數(shù)據(jù)交互；FPGA模塊通過以太網(wǎng)模塊，采用TCP/IP協(xié)議與上位機通信，接收并傳輸上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)至DSP模塊；DSP模塊根據(jù)數(shù)據(jù)和運動控制功能庫進行分析計算，獲取并反饋控制命令至FPGA模塊；FPGA模塊通過以太網(wǎng)模塊，采用POWERLINK協(xié)議與伺服驅(qū)動器通信，傳輸控制命令至伺服驅(qū)動器。其通過采用POWERLINK協(xié)議將控制命令以數(shù)字的形式發(fā)送給伺服驅(qū)動器，提高了運動控制器的抗干擾能力和控制精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)的不足提供了一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置，包含遠程監(jiān)控終端以及分別與其連接的多個設(shè)置在印染設(shè)備上的數(shù)據(jù)檢測及調(diào)控終端，所述數(shù)據(jù)采集終端包含主控制器模塊以及分別與其通過CAN總線連接的多個子控制器模塊，所述主控制器模塊包含微控制器模塊以及分別與其連接的變頻器、按鍵輸入模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述子控制器模塊包含運動控制器、穩(wěn)壓器、同步控制器、對花控制器、插步控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、放大電路和電源模塊；所述轉(zhuǎn)速傳感器依次通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、放大電路連接運動控制器，所述運動控制器通過穩(wěn)壓器連接同步控制器、對花控制器、插步控制器；

所述穩(wěn)壓器包含穩(wěn)壓電源芯片、第一電解電容、第二電解電容、電感、第一電阻、第二電阻和二極管，所述第一電解電容的負極分別連接第一電阻的一端和主控制器模塊的輸出端，第一電阻的另一端連接穩(wěn)壓電源芯片的輸入端，二極管的負極分別連接電感的一端和穩(wěn)壓電源芯片的輸出端，電感的另一端與第二電阻串聯(lián)后分別連接同步控制器、對花控制器、插步控制器的輸入端和第二電解電容的負極，第一電解電容的正極、第二電解電容的正極、穩(wěn)壓電源芯片的接地端、二極管的正極與地連接。

作為本發(fā)明一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置的進一步優(yōu)選方案，所述放大電路包括低噪聲放大器、功分器、第一濾波器、第二濾波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三濾波器，其中，LNA 的輸出端連接功分器的輸入端，而功分器的輸出端分別連接第一、二濾波器的輸入端，所述第一、二濾波器的輸出端分別經(jīng)由第一、二放大器連接合成器的輸入端，該合成器的輸出端經(jīng)由第三放大器連接第三濾波器的輸入端。

作為本發(fā)明一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置的進一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊的芯片型號為EC20-3232BRA。

作為本發(fā)明一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置的進一步優(yōu)選方案，所述運動控制器的芯片型號為C8051F330。

作為本發(fā)明一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置的進一步優(yōu)選方案，所述遠程監(jiān)控終端包含主控模塊以及分別與其連接的無線收發(fā)器、顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和時鐘模塊。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、測量精度高；本發(fā)明具有良好的抗干擾性能，能夠較好地完成控制效果，運行穩(wěn)定可靠；本發(fā)明利用嵌入式PLC芯片組作為主控制器，從控制器采用一片低成本的高速單片機，主從控制器組合設(shè)計，實現(xiàn)點動、定位、插補、電子齒輪等運動控制功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3是本發(fā)明主控制器模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖4是本發(fā)明子控制器模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖5是本發(fā)明穩(wěn)壓器的電路圖；

圖6是本發(fā)明放大電路結(jié)構(gòu)圖；

圖7是本發(fā)明遠程監(jiān)控終端結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示，一種基于CAN總線控制的印染設(shè)備印花智能控制裝置，包含遠程監(jiān)控終端以及分別與其連接的多個設(shè)置在印染設(shè)備上的數(shù)據(jù)檢測及調(diào)控終端，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)采集終端包含主控制器模塊以及分別與其通過CAN總線連接的多個子控制器模塊，如圖3所示，所述主控制器模塊包含微控制器模塊以及分別與其連接的變頻器、按鍵輸入模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊，如圖4所示，所述子控制器模塊包含運動控制器、穩(wěn)壓器、同步控制器、對花控制器、插步控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、放大電路和電源模塊；所述轉(zhuǎn)速傳感器依次通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、放大電路連接運動控制器，所述運動控制器通過穩(wěn)壓器連接同步控制器、對花控制器、插步控制器；

本發(fā)明具有良好的抗干擾性能，能夠較好地完成控制效果，運行穩(wěn)定可靠；本發(fā)明利用嵌入式PLC芯片組作為主控制器，從控制器采用一片低成本的高速單片機，主從控制器組合設(shè)計，實現(xiàn)點動、定位、插補、電子齒輪等運動控制功能。

如圖5所示，所述穩(wěn)壓器包含穩(wěn)壓電源芯片、第一電解電容、第二電解電容、電感、第一電阻、第二電阻和二極管，所述第一電解電容的負極分別連接第一電阻的一端和主控制器模塊的輸出端，第一電阻的另一端連接穩(wěn)壓電源芯片的輸入端，二極管的負極分別連接電感的一端和穩(wěn)壓電源芯片的輸出端，電感的另一端與第二電阻串聯(lián)后分別連接同步控制器、對花控制器、插步控制器的輸入端和第二電解電容的負極，第一電解電容的正極、第二電解電容的正極、穩(wěn)壓電源芯片的接地端、二極管的正極與地連接。

如圖6所示，所述放大電路包括低噪聲放大器、功分器、第一濾波器、第二濾波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三濾波器，其中，LNA 的輸出端連接功分器的輸入端，而功分器的輸出端分別連接第一、二濾波器的輸入端，所述第一、二濾波器的輸出端分別經(jīng)由第一、二放大器連接合成器的輸入端，該合成器的輸出端經(jīng)由第三放大器連接第三濾波器的輸入端。

如圖7所示，所述遠程監(jiān)控終端包含主控模塊以及分別與其連接的無線收發(fā)器、顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和時鐘模塊。

本發(fā)明涉及一些具體的型號：所述微控制器模塊的芯片型號為EC20-3232BRA。所述運動控制器的芯片型號為C8051F330。

嵌入式PLC芯片是一種內(nèi)部加載嵌入式PLC實時內(nèi)核，具備PLC功能和CAN、RS232/485通訊功能，能夠完成常規(guī)過程控制的控制模塊。過程控制功能的實現(xiàn)使用梯形圖語言編程，通訊功能只需簡單設(shè)置便可完成，其它接口信號的輸入輸出使用匯編語言或C語言編程。

本發(fā)明設(shè)計一種運用嵌入式PLC芯片組和其它高速單片機進行組合設(shè)計的思路，充分利用嵌入式PLC芯片組自身所固有的許多優(yōu)越性能，設(shè)計者只專注于接口部件的軟硬件設(shè)計，使產(chǎn)品設(shè)計流程縮短2/3的時間，可靠性易于保證。雖然該運動控制器是針對圓網(wǎng)印花機系統(tǒng)定型設(shè)計，但由于用戶可采用梯形圖進行編程，以實現(xiàn)不同的功能，所以也可運用于其它運動控制系統(tǒng)。運用嵌入式PLC芯片組進行組合設(shè)計是一種全新的產(chǎn)品設(shè)計思路，嵌入式PLC芯片組給廣大的產(chǎn)品設(shè)計人員帶來一種快捷、高效、可靠 的設(shè)計方法。

首先本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以再不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。