[发明专利]嵌入式纸箱包装成套设备数字控制系统

说明书

技术领域

本发明是一种用于纸箱包装机械的嵌入式纸箱包装成套设备数字控制系统，属于面向机械装备的控制系统的创新技术。

背景技术

现有用于纸箱包装机械的控制装置存在的缺点是成本高、功耗大、模块化与智能化程度不高，可移植性和可重构性低，不同的纸箱型号规格下难于自动调节，控制装置的作用区域小。

发明内容

本发明结构简洁、功能完善、可靠性高、成本低、功耗低，且对不同的型号规格的纸箱包装机械具有兼容性。本发明能增加纸箱包装系统的开放性，缩短二次开发周期，提高系统的可伸缩性、可移植性、可互换和互操作性，提高纸箱包装系统的模块化、信息化、网络化、智能化功能。

本发明的技术方案是：

本发明包括有送纸部控制器(1)、印刷部控制器(2)、开槽部控制器(3)、模切部控制器(4)；各部的核心控制器分别由上级中央处理器(5)及下级中央处理器(6)组成，通过各自的上下级通信模块(7)连接；各部的上级中央处理器(5)的输入接口与传感器、按钮模块(8)、LCD模块(9)连接；各部的下级中央处理器(6)分别与光电编码器输入模块(10)、变频器通信模块(11)、接口驱动模块(12)和现场总线模块(13)连接，各部的下级中央处理器(6)通过现场总线模块(13)与其他部的下级中央处理器(6)连接。

上述上下级通信模块(7)有485通信芯片。

上述按钮模块(8)包括有电阻(R_Nn)、光电隔离(T3)及按键(button)，其中按键(button)分别通过电阻(R_Nn)与24V电源连接，光电隔离(T3)输出端10、12、14脚输出到上级中央处理器(5)。

上述LCD及触摸屏模块(9)，各部的上级中央处理器(5)向LCD供电、背光控制及向LCD写数据和读取触摸屏数据。

上述光电编码器输入模块(10)包括有光电编码盘、光电隔离(T2)及其外围电阻(R_Bn)，光电编码器产生的脉冲输入到光电隔离(T2)输出到上级中央处理器(5)。

上述变频器通信模块(11)有485通信芯片，下级中央处理器(6)经485控制变频器控制相位电机。

上述接口驱动器模块(12)包括有继电器，电阻，发光二极管，二极管，光电隔离。

上述现场总线模块(13)有SN65HVD230作为CAN驱动器。

上述各部的上级中央处理器(5)软件平台采用分布式多任务实时操作系统，管理包括按钮模块(8)、上下级通信模块(7)、LCD及触摸屏模块(9)、图形用户界面模块、分布式文件系统模块以及分布式数据库模块，实现分布式多任务管理、任务间同步与通信，提高系统的可靠性和实时性，满足系统对位置信息采集、通信以及精确定位的实时要求。

上述上级中央处理器(5)为芯片S3C2440A，下级中央处理器(6)为芯片C8051F040。

附图说明

图1为发明的系统框图；

图2为发明的软件系统结构图；

图3为发明的送纸部电机互连图；

图4为发明的印刷部电机互连图；

图5为发明的开槽部电机互连图；

图6为发明的模切部电机互连图；

图7为发明的LCD模块原理图；

图8为发明的按钮模块原理图；

图9为发明的光电编码器输入模块原理图；

图10为发明的变频器通信模块原理图；

图11为发明的接口驱动模块原理图；

图12为发明的现场总线模块原理图；

图13为发明的上下级通信模块的上级程序流程图；

图14为发明的上下级通信模块的下级程序流程图；

图15为发明的触摸屏驱动程序流程图；

图16为发明的触摸屏判断程序流程图；

图17为发明的系统消息循环框图；

图18为发明的现场总线模块通信程序流程图；

具体实施方式

实施例：

本发明的模块结构示意图如图1所示，包括有送纸部控制器(1)、印刷部控制器(2)、开槽部控制器(3)、模切部控制器(4)；各部的核心控制器分别由上级中央处理器(5)及下级中央处理器(6)组成，通过各自的上下级通信模块(7)连接；各部的上级中央处理器(5)的输入接口与传感器、按钮模块(8)、LCD模块(9)连接；各部的下级中央处理器(6)分别与光电编码器输入模块(10)、变频器通信模块(11)、接口驱动模块(12)和现场总线模块(13)连接，各部的下级中央处理器(6)通过现场总线模块(13)与其他部的下级中央处理器(6)连接。