[发明专利]一种基于IGBT模块的工业缝纫机主电路控制系统

说明书

一种基于IGBT模块的工业缝纫机主电路控制系统，适用于电气控制领域。基于IGBT模块的工业缝纫机主电路控制系统以80C196MC单片机为核心的控制系统，来控制工业缝纫机电机的运动，主电路由辅助电源电路、驱动电路、保护电路组成，实现了包括LCD显示、EEROM数据存储等功能，无刷直流电机采用光电信号来检测电机的位置。方案切合实际需要，具有安装更简单、热性能明显改善、PCB封装更小、杂散电感更低以及作为一个100%预检测子系统而可靠性进一步增强等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于IGBT模块的工业缝纫机主电路控制系统，适用于电气控制领域。

背景技术

随着纺织服装业的发展、自动控制技术的提高，加之国际劳动力成本的上升、资源短缺等因索的影响，市场对丁业缝纫机的功能及性能提出了越来越高的要求。工业缝纫机的智能化在过去的几年取得了飞速的发展，尤其表现在缝纫机特种机多轴控制系统平台的发展与应用上。但由于关键技术在工业缝纫机中应用的不成熟，控制系统的稳定性、易移植性及高精度控制一直以来是行业研究的重中之重。

与此同时，随着计算机技木、电子技木、机械加工技术的发展，在全国各地涌现了大量缝制设备技术研发企业，他们积极采用新技术和新理论，注重科技成果的转化，电子信息技术与缝纫机制造技术的嫁接，完善现有的控制系统，使其智能化控制逐渐达到国际水平，整个行业正从中低缝制设备的生产转为以生产离端智能化二业缝制设备为主，虽然中国己俨然成为全球工业缝纫机的成产幕地，工业缝纫机控制系统自动控制技术也取得了一定的发展，但是与外的先进控制技术相比仍然具有一定的差距。由于大多数企业对技术研究的投入较低，科研力量严重不足，工艺技术落后，只能通过直接引进新的技术来提高台已的竞争优势，因此跌乏自生发新产品的能力。

工业缝纫机是纺织行业中广泛使用的大宗设备之一，其工作机理是通过控制电机的运动形成锁式线迹，将两层或多层缝料缝合。在市场经济的大范围环境下，如何有效的降低成本，扩大利润空间是该行业不断研究的热点问题。由于IGBT模块廉价高效，故本设计基于IGBT模块，设计了以80C196MC单片机为核心的控制系统来控制缝纫机电机的运动，完成工作要求。

发明内容

本发明提供一种基于IGBT模块的工业缝纫机主电路控制系统，方案切合实际需要，具有安装更简单、热性能明显改善、PCB封装更小、杂散电感更低以及作为一个100%预检测子系统而可靠性进一步增强等优点。

本发明所采用的技术方案是：

基于IGBT模块的工业缝纫机主电路控制系统以80C196MC单片机为核心的控制系统，来控制工业缝纫机电机的运动，主电路由辅助电源电路、驱动电路、保护电路组成，实现了包括LCD显示、EEROM数据存储等功能，无刷直流电机采用光电信号来检测电机的位置。

所述控制系统选择8xC196MC系列单片机作为本系统核心，主要包括:(1)脚踏信号的采集：脚踏包括三个信号，一个为向前踩的开通信号，第二个为向后踩的后踏剪线信号，第三个信号为由向前踩的深度决定电机转速的调速信号。(2)电机位置信号的采集：无刷直流电机采用光电信号来检测电机的位置。(3) PWM信号的输出：通过80C196MC的WFG(WAVEFORM GENERATOR，波形发生器)功能产生六路PWM输出，然后经过隔离电路驱动。 (4)动作继电器的控制：根据高速平缝机要求达到的功能，用了4个继电器驱动电路，分别用来驱动剪线、拨线、倒缝、抬押脚4个继电器。

所述驱动电路主要采用基于TLP251(光耦)芯片，该芯片主要由一个发光二极管和一个综合光电检测器Photo detector组成，适合于IGBT或MOSFET的门极驱动，尤其是低功率IGBT或MOSFET的门极驱动。