[发明专利]一种基于LPC2114的拉链头装配机控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种基于LPC2114的拉链头装配机控制系统，适用于机械领域。

背景技术

传统的拉链头装配机通过时间继电器、接触器等硬件配合构成的逻辑电路对整台机器的装配过程进行控制，控制系统中不包含MPU等可编程器件，机器的智能化程度不高，无法完成较为复杂的控制任务，同时机台上装配的传感器多为机械接触式传感器，灵敏度低，检测效果不理想。随着加工自动化程度的提高，市场上出现了以PLC为核心的控制系统，然而价格却较为昂贵。

发明内容

本发明提出了一种基于LPC2114的拉链头装配机控制系统，配合灵敏度高、抗干扰能力强的光电式传感器进行装配过程的检测，并利用完善的报警系统完成对机台的监控。采用该控制系统的拉链头装配机能够有效地节省人力资源，大大提高生产效率。

本发明所采用的技术方案是。

所述控制系统选用单片机LPC2114作为控制系统的核心，主要由单片机、料槽传感器、装配位置传感器、人机接口、LED数码管显示电路、数据存储电路及负载驱动电路组成。

所述控制系统的料槽传感器采用工控中常用的PNP常开型电感式接近开关作为传感器，通过其在“料足”及“缺料”状态下输出端高、低电平的变化对料槽进行监控。由于LPC2114采用双系统电源供电，其中内核及片内外设电压为1.8V，I/O口电压为3.3V，需将接近开关输出端电平通过光藕器件转化后才能输入LPC2114的I/O口。

所述控制系统的装配位置传感器选用OMRON公司生产的TL-W3MC1型电感式接近开关配合探针进行检测，因其信号输出端采用OC结构，所以只需外接上拉电阻接至LPC2114的I/O口即可。

所述控制系统利用一片74HC595驱动一位静态共阳LED数码管，将其时钟端SCK、数据端SI分别接到LPC2114的SPI接口的SCLKO , MOSIO，这样就可将代表各种报警状态的数值发至74HC595，同时使用一位I/O口连接74HC595输出触发端RCK，控制其数据锁存输出。

所述控制系统选用了一片E2PROM 24C08作为数据存储芯片，将其时钟端SCL、数据端SDA分别连至LPC2114的P0.2、P0.3(设置为I2C模式)，同时在总线上上拉两个3kΩ左右的电阻，以便支持高速I2C总线操作。当机器处于数据读取模式时，保存在24C08中的各种计数值可回送至LPC2114，并通过数码管逐位显示读出。

所述控制系统的人机接口电路采用4个开关与2个按钮与LPC2114连接形成人机接口，通过开关A，B，C，D的组合选择装配机的运行状态，包括正常工作模式及各种调试模式或数据读取模式；两个按钮则用于手动控制装配主电机的启动和停止，因为对装配主电机控制的即时性要求较高，所以采取外部中断方式操作。

所述控制系统需要控制的大功率交流负载主要有装配主电机、4个零件料斗振盘电机、分选电磁铁、报警灯等。LPC2114的I/ 0口通过由交流过零光藕MOC3081与可控硅BT136-600E构成的负载驱动电路，实现对外围负载的控制。

所述控制系统软件包括主程序、功能子程序和中断服务程序。其中子程序主要有工作模式扫描、传感器检测、显示报警、数据保存、电机控制等模块。

本发明的有益效果是：该系统将单片机控制技术运用于拉链头的自动装配控制中，创新地解决了传统装配机依靠纯硬件电路控制精度不高、功能扩展能力差的弱点，同时克服了PLC控制系统成本较高的缺点。

附图说明

图1是本发明的系统结构图。

图2是本发明的主程序流程图。

图3是本发明的拉片料槽检测流程图。

图4是本发明的装配成品分选流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，控制系统选用单片机LPC2114作为控制系统的核心，主要由单片机、料槽传感器、装配位置传感器、人机接口、LED数码管显示电路、数据存储电路及负载驱动电路组成。

料槽传感器采用工控中常用的PNP常开型电感式接近开关作为传感器，通过其在“料足”及“缺料”状态下输出端高、低电平的变化对料槽进行监控。由于LPC2114采用双系统电源供电，其中内核及片内外设电压为1.8V，I/O口电压为3.3V，需将接近开关输出端电平通过光藕器件转化后才能输入LPC2114的I/O口。