[实用新型]一种基于单片机控制的印花机印花单元实时操作控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于印花机控制技术领域，特别是涉及一种基于单片机控制的印花机印花单元实时操作控制系统。

背景技术

印花机是一种纺织印染行业一种非常常见的设备，控制精度高，控制系统复杂。印花机有圆网印花机，平网印花机，椭圆印花机，转移印花机等。其中圆网印花机因其印花效率高被广泛应用，但其控制的复杂程度非常高，其每个单元都需要精确的控制，这就要求每个控制单元和主控制器的数据交换实时性要求非常高，同时要求其本身的控制精度要求高，操作显示要方便且实时。市面上当前设计采用无cpu和有cpu两种单元控制方式，无cpu模式只能在非常低端的设备上使用。有cpu控制的大都采用51系列单片机，且和上位机交换数据采用485接口，没有直接控制自流电机等。实时性差，效率低，有的甚至会增加产品的次品率等。

发明内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供了一种实时性高，响应速度快、控制精度高、功能齐全的基于单片机控制的印花机印花单元实时操作控制系统。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种基于单片机控制的印花机印花单元实时操作控制系统，其特征在于：其包括单片机、A/D模数转换电路、直流电机斩波调速变换电路、按键检测电路、显示控制电路、通讯接口电路和地址选择电路；

所述A/D模数转换电路用于将外部位置模拟检测信号变换成数字信号输入给所述单片机；

所述直流电机斩波调速变换电路用于接收所述单片机的控制信号输出PWM斩波信号，调整两路角度控制直流电机工作；

所述按键检测电路具有外部机械按键，用于将机械按键的输入传输给所述单片机；

所述显示控制电路连接显示单元和单片机，用于根据单片机的输出信号，控制显示单元实时显示各单元的信息及操作信息；

所述通讯接口电路用于所述单片机与外部单元相连接；

所述地址选择电路用于手动选择所述单片机的控制器的唯一地址；

所述单片机用于根据所述A/D模数转换电路输入的位置信号输出PWM斩波控制信号；通过所述显示控制电路输出显示控制信号；根据所述按键检测电路的输入，实时输出操作、修正信号。

其进一步特征在于：所述通讯接口电路包括485通讯接口和CAN通讯接口。

优选的：所述单片机CPU采用arm芯片STM32F103。

所述A/D模数转换电路采用差分输入方式。

所述按键检测电路具有16个机械按键。

所述地址选择电路具有8位拨码开关。

所述显示控制电路为16×2的字符液晶显示器的驱动控制电路。

所述直流电机斩波调速变换电路具有光电耦合和外部驱动部分完全隔离；所述驱动部分采用irf840场效应管。

本实用新型通过采用比较先进的arm系列cpu，同时采用速度高，抗干扰性能好的can总线进行全新设计，并集成了位置模拟检测和直流电机控制等功能，完全解决了该控制系统的所有难点和存在问题。本实用新型设计使用于圆网印花机，同时可以稍作修改使用于平网印花机和椭圆印花机。具有实时性高，响应速度快、控制精度高、功能齐全等优点。

附图说明

图 1 为本实用新型控制系统方框图。

具体实施方式

图1所示，一种基于单片机控制的印花机印花单元实时操作控制系统，包括单片机、A/D模数转换电路、直流电机斩波调速变换电路、按键检测电路、LCD显示控制电路、CAN通讯接口电路、485通讯接口电路和地址选择电路等。

单片机CPU采用arm芯片STM32F103，具有性价高、运算速度快、接口丰富和性能稳定等特点，非常使用于工业控制场合。

A/D模数转换电路采用差分输入方式，抗干扰强，通过运放把外部位置等模拟检测信号变换成0~3.3V信号，CPU可以直接接收并实施检测。

直流电机斩波调速变换电路是通过单片机CPU输出PWM斩波的形式，设计有光电耦合使内部和外部驱动部分完全隔离，可靠性极高。同时驱动部分采用irf840场效应管，速度高，电流大，控制直流电机稳定可靠。

按键检测电路，设计有16个机械按键通过电路直接接入单片机CPU，可以使操作人员方便的对印花单元进行实时操作、修正等。

LCD显示控制电路设计有16×2的字符液晶显示器的驱动控制总线电路，直接连接单片机CPU，实时显示各单元的状态信息及操作信息。