本發(fā)明涉及繞膜包裝機(jī)，尤其涉及一種基于單片機(jī)的繞膜包裝機(jī)控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，包括繞膜包裝機(jī)行業(yè)，一般主控制板選用的plc模塊，由于plc模塊價(jià)格昂貴，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成本增加，另外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品定價(jià)過(guò)高，會(huì)失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，若產(chǎn)品的利潤(rùn)空間較小，可能導(dǎo)致企業(yè)無(wú)法生存下去。本專(zhuān)利旨在實(shí)現(xiàn)采用單片機(jī)控制替代plc模塊，從而降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于單片機(jī)的繞膜包裝機(jī)控制方法及系統(tǒng)，采用單片機(jī)主控板，實(shí)現(xiàn)對(duì)plc模塊的替代。
為此，本發(fā)明第一方面提供一種基于單片機(jī)的繞膜包裝機(jī)控制方法，包括如下步驟：
s1、上電開(kāi)機(jī)后，觸摸屏和單片機(jī)進(jìn)行初始化，觸摸屏通過(guò)485通信方式向單片機(jī)請(qǐng)求工作參數(shù)的值、工作狀態(tài)以及壓力傳感器的ad值，單片機(jī)通過(guò)軟件模擬i2c協(xié)議與eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊通信，讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)返回給觸摸屏；
s2、觸摸啟動(dòng)按鈕，單片機(jī)接收到啟動(dòng)指令，根據(jù)保存在eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊里的工作參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行設(shè)備，工作過(guò)程中，底盤(pán)電機(jī)、升降電機(jī)和繞膜電機(jī)均通過(guò)變頻器驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)采用modbus協(xié)議和變頻器進(jìn)行通信來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)速控制。
進(jìn)一步地，所述步驟s1中，若需要改變工作參數(shù)的設(shè)置，在觸摸屏點(diǎn)擊相應(yīng)的參數(shù)顯示區(qū)域進(jìn)行修改，單片機(jī)接收到工作參數(shù)的更改，則將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到ffprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)數(shù)據(jù)成功寫(xiě)入到ffprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊里后在觸摸屏正常顯示設(shè)置后的參數(shù)。
進(jìn)一步地，所述步驟s2包括：
實(shí)時(shí)檢測(cè)各光電開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路將其開(kāi)、關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠處理的高或低電平，以保證程序的正常運(yùn)行。
進(jìn)一步地，所述步驟s2包括：
壓力傳感器實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的繞膜壓力變化，單片機(jī)根據(jù)采集到的繞膜壓力ad值的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)繞膜電機(jī)的速度，以保持繞膜壓力的穩(wěn)定。
當(dāng)需要暫停時(shí)，觸摸暫停按鈕，單片機(jī)接收到設(shè)備暫停信號(hào)，與變頻器停止通信，所有電機(jī)運(yùn)行，保存此時(shí)程序暫停運(yùn)行的參數(shù)；此時(shí)單片機(jī)根據(jù)觸摸屏的指令請(qǐng)求返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)；當(dāng)再次觸摸暫停按鍵時(shí)，所有電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行。
當(dāng)需要停止時(shí)，單片機(jī)接收到設(shè)備停止信號(hào)，與變頻器通信停止所有電機(jī)運(yùn)行。
當(dāng)需要復(fù)位時(shí)，觸摸復(fù)位按鈕，如果升降電機(jī)不在底部，即下限位開(kāi)關(guān)未觸發(fā)，單片機(jī)與變頻器通信驅(qū)動(dòng)升降電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到下限位開(kāi)關(guān)觸發(fā)停止升降電機(jī)運(yùn)行；如果底盤(pán)不在默認(rèn)初始位置，即底盤(pán)計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)未觸發(fā)，單片機(jī)與變頻器通信驅(qū)動(dòng)底盤(pán)電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到底盤(pán)計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)觸發(fā)停止底盤(pán)電機(jī)運(yùn)行；當(dāng)下限位開(kāi)關(guān)和底盤(pán)計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)均處于觸發(fā)狀態(tài)，設(shè)備復(fù)位完成。
優(yōu)選地，還包括手動(dòng)模式，手動(dòng)升降電機(jī)的上升、下降、手動(dòng)底盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)和手動(dòng)切膜電磁閥的動(dòng)作，在觸摸屏觸摸相應(yīng)的按鈕并保持觸摸狀態(tài)，則實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的手動(dòng)控制，當(dāng)手指離開(kāi)相應(yīng)觸摸區(qū)域，停止對(duì)應(yīng)的手動(dòng)控制。
進(jìn)一步地，工作參數(shù)包括底盤(pán)電機(jī)速度、升降電機(jī)速度、繞膜電機(jī)速度，底部纏繞圈數(shù)、頂部纏繞圈數(shù)、過(guò)頂時(shí)間、來(lái)回纏繞次數(shù)。
本發(fā)明第二方面提供一種基于單片機(jī)的繞膜包裝機(jī)控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)上述的控制方法，包括觸摸屏、單片機(jī)、變頻器、i/o電平轉(zhuǎn)換電路、ad采集電路、壓力傳感器、485通信電路和eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；所述觸摸屏與單片機(jī)之間、所述單片機(jī)與變頻器之間均采用485通信電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；繞膜壓力通過(guò)壓力傳感器經(jīng)ad采集電路送至單片機(jī)的采樣端口；單片機(jī)通過(guò)i/o電平轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行光電開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)的控制。
通過(guò)本發(fā)明所述的控制方法及系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制對(duì)plc模塊的替代，大大降低了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例提供一種基于單片機(jī)的繞膜包裝機(jī)控制方法及系統(tǒng)，所述系統(tǒng)觸摸屏、單片機(jī)、變頻器、i/o電平轉(zhuǎn)換電路、ad采集電路、壓力傳感器、485通信電路和eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；所述觸摸屏與單片機(jī)之間、所述單片機(jī)與變頻器之間均采用485通信電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；繞膜壓力通過(guò)壓力傳感器經(jīng)ad采集電路送至單片機(jī)的采樣端口；單片機(jī)通過(guò)i/o電平轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行光電開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)的控制。
工作時(shí)，包括如下步驟：
s1、上電開(kāi)機(jī)后，觸摸屏和單片機(jī)進(jìn)行初始化，觸摸屏通過(guò)485通信方式向單片機(jī)請(qǐng)求工作參數(shù)的值、工作狀態(tài)以及壓力傳感器的ad值，單片機(jī)通過(guò)軟件模擬i2c協(xié)議與eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊通信，讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)返回給觸摸屏；若需要改變工作參數(shù)的設(shè)置，在觸摸屏點(diǎn)擊相應(yīng)的參數(shù)顯示區(qū)域進(jìn)行修改，單片機(jī)接收到工作參數(shù)的更改，則將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)數(shù)據(jù)成功寫(xiě)入到eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊里后在觸摸屏正常顯示設(shè)置后的參數(shù)。
s2、觸摸啟動(dòng)按鈕，單片機(jī)接收到啟動(dòng)指令，根據(jù)保存在eeprom數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊里的工作參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行設(shè)備，工作過(guò)程中，底盤(pán)電機(jī)、升降電機(jī)和繞膜電機(jī)均通過(guò)變頻器驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)采用modbus協(xié)議和變頻器進(jìn)行通信來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)速控制。
所述步驟s2中，實(shí)時(shí)檢測(cè)各光電開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路將其開(kāi)、關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠處理的高或低電平，以保證程序的正常運(yùn)行；壓力傳感器實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的繞膜壓力變化，單片機(jī)根據(jù)采集到的繞膜壓力ad值的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)繞膜電機(jī)的速度，以保持繞膜壓力的穩(wěn)定。
當(dāng)需要暫停時(shí)，觸摸暫停按鈕，單片機(jī)接收到設(shè)備暫停信號(hào)，與變頻器停止通信，所有電機(jī)運(yùn)行，保存此時(shí)程序暫停運(yùn)行的參數(shù)，此時(shí)單片機(jī)根據(jù)觸摸屏的指令請(qǐng)求返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如工作狀態(tài)參數(shù)、壓力傳感器的ad值等；亦可通過(guò)觸摸屏對(duì)工作參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置。當(dāng)再次觸摸暫停按鍵時(shí)，所有電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行。
當(dāng)需要停止時(shí)，單片機(jī)接收到設(shè)備停止信號(hào)，與變頻器通信停止所有電機(jī)運(yùn)行。此時(shí)，單片機(jī)根據(jù)觸摸屏的指令請(qǐng)求返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如工作狀態(tài)參數(shù)、壓力傳感器的ad值等；亦可通過(guò)觸摸屏對(duì)工作參數(shù)的重新設(shè)置。
當(dāng)需要復(fù)位時(shí)，觸摸復(fù)位按鈕，如果升降電機(jī)不在底部，即下限位開(kāi)關(guān)未觸發(fā)，單片機(jī)與變頻器通信驅(qū)動(dòng)升降電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到下限位開(kāi)關(guān)觸發(fā)停止升降電機(jī)運(yùn)行；如果底盤(pán)不在默認(rèn)初始位置，即底盤(pán)計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)未觸發(fā)，單片機(jī)與變頻器通信驅(qū)動(dòng)底盤(pán)電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到底盤(pán)計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)觸發(fā)停止底盤(pán)電機(jī)運(yùn)行；當(dāng)下限位開(kāi)關(guān)和底盤(pán)計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)均處于觸發(fā)狀態(tài)，設(shè)備復(fù)位完成。復(fù)位過(guò)程中，單片機(jī)根據(jù)觸摸屏的指令請(qǐng)求返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如工作狀態(tài)參數(shù)、壓力傳感器的ad值等；亦可通過(guò)觸摸屏對(duì)工作參數(shù)的重新設(shè)置。
手動(dòng)模式中，手動(dòng)升降電機(jī)的上升、下降、手動(dòng)底盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)和手動(dòng)切膜電磁閥的動(dòng)作，在觸摸屏觸摸相應(yīng)的按鈕并保持觸摸狀態(tài)，則實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的手動(dòng)控制，當(dāng)手指離開(kāi)相應(yīng)觸摸區(qū)域，停止對(duì)應(yīng)的手動(dòng)控制。
工作參數(shù)包括底盤(pán)電機(jī)速度、升降電機(jī)速度、繞膜電機(jī)速度，底部纏繞圈數(shù)、頂部纏繞圈數(shù)、過(guò)頂時(shí)間、來(lái)回纏繞次數(shù)。
通過(guò)本發(fā)明所述的控制方法及系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制對(duì)plc模塊的替代，大大降低了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。