一种高速编织机智能控制器制造技术

一种高速编织机智能控制器，一种新型的、能够实现编织机智能化运行的控制器。它有两种控制模式，一是触摸屏控制模式，即通过人工操作控制器触摸屏，控制编织机运行；二是通过网络连接，由上位机控制一台或多台甚至整个车间的编织机运行，实现无人车间操作。硬件上智能控制器由一个微处理器MCU，一块触摸屏，信号输入与输出转换电路,电源转换模块，串口通讯及网络连接等器件组成。微处理器MCU作为智能控制器的主控制芯片，具有8位数据线与若干控制线，它具有线监测编织机运行状态，自动联网、自动识别连接在串口上的驱动设备，实现编织机故障图示定位甚至故障自动修复功能，具备记忆功能及上位机任务识别功能等。

An Intelligent Controller for High Speed Braiding Machine

An intelligent controller for high-speed braiding machine is presented, which is a new type of controller capable of realizing intelligent operation of braiding machine. It has two control modes: one is touch screen control mode, which controls the operation of knitting machine through manual operation controller touch screen; the other is that through network connection, the upper computer controls one or more or even the whole workshop's knitting machine to run, so as to realize the operation of unmanned workshop. In hardware, the intelligent controller consists of a microprocessor MCU, a touch screen, signal input and output conversion circuit, power conversion module, serial communication and network connection. As the main control chip of the intelligent controller, MCU has 8-bit data lines and several control lines. It has the functions of online monitoring the running state of the braiding machine, automatic networking, automatic identification of driving equipment connected to the serial port, realizing the function of fault graphics location and even automatic repair of the braiding machine, memory function and task recognition function of the upper machine.

【技术实现步骤摘要】
一种高速编织机智能控制器
本专利技术涉及的是高速编织机智能控制器，属于电线电缆制造

技术介绍
高速编织机用来编织线缆屏蔽层，有两层锭子；机器运行时，两层锭子反向旋转，将编织丝交叉地、叠加地、均匀地绕在线缆上，形成网状屏蔽层。一台编织机有一只控制器，控制编织机运行，完成放线、编织、收线等工作。随着我国工业化进程不断进步，线缆行业对设备要求也不断提高，一方面要求产品有好的可靠性、稳定性，另一方面对产品在工业互联方面的需求欲望也愈来愈强烈。基于此，高速编织机也在不断提高性能与质量，使之能跟上时代步伐甚至走在前面。为此，我公司研制一种新型的智能的高速编织机控制器，它一方面要能满足单台编织机的控制需求，并提高自动化水平，另一方面满足工业互联需求，实现对多台编织机进行集中控制，统一操作，可以实现无人车间目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，一种高速编织机智能控制器，它包括一个微处理器MCU，一块触摸屏，信号输入与输出转换电路,电源转换模块，串口通讯与网络连接电路。所述的微处理器MCU具有8位数据线与控制线组成，并且具有串口通讯与网络连接功能，中断控制功能，还具备一定存储空间，所述MCU的8位数据线及控制线与所述信号输入与输出转换电路的驱动器、锁存器连接；所述串口通讯内设有串口通讯芯片，并与通讯线连接；所述网络连接功能中的网络芯片与读写线连接，所述驱动器、锁存器、串口通讯芯片、网络芯片成为MCU的一级外围芯片，实现MCU数字信号的输入与输出，所述串口通讯芯片还与触摸屏及变频器和伺服驱动器连接，实现人机交互工作或控制其它驱动设备工作，所述网络芯片与网络设备连接，实现控制器联网，所述驱动器、锁存器也与信号输入与输出转换电路连接，将MCU的数字信号通过转换电路形成高速编织机的控制信号，同时将高速编织机的状态信息转换为数字信号供MCU使用，所述电源转换模块电路为各器件提供相应功率电源。作为优选：所述的微处理器MCU采用PIC系列芯片中的16F877A芯片，所述一级外围缓冲驱动器与锁存器采用74系列8数据引脚的高速CMOS芯片中的244或373；所述串口通讯采用485系列芯片中的SP485EN；所述网络芯片采用具备TCP/IP协议的芯片。作为优选：所述的信号输入与输出转换电路由缓冲驱动器、锁存器、信号隔离器件及功率放大器件组成，所述信号隔离器件与功率放大器件连接，所述功率放大器件连接高速编织机的控制线，所述信号隔离器还与编织机状态信号连接；MCU通过缓冲驱动器每数据位可以接收一路输入信号，并通过锁存器每数据位可以输出一路控制信号。作为优选：所述的触摸屏具有串口通讯功能，带字库，可以进行图形或图像编程，它通过串口芯片与MCU连接，根据MCU的指令以文字或图形图像方式显示高速编织机状态信息，同时将手指触摸信息形成数据传输给MCU，实现人机交互。作为优选：所述的电源转换模块具有一路输入与三路输出功能，输入24V电源，输出1路24V电源与2路5V电源，分别给不同器件供电，减少干扰，确保控制器运行稳定可靠。附图说明图1是本专利技术的硬件结构示意图。图2是本专利技术智能控制器程序流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作详细介绍：如图1所示为高速编织机智能控制器的硬件结构图。图中微处理器MCU是核心器件，具有存储、运算、控制、通讯、中断等功能，软件程序与数据参数存储在MCU中；MCU通过控制线与8位数据线与一个或多个缓冲驱动器连接，缓冲驱动器再连接对应数量的光耦隔离器，光耦隔离器连接到信号输入输出接口，这样，高速编织机的各种状态信号（如启动、停止、复位、故障报警、线缆检测、计米等）通过信号输入输出接口经过光耦隔离器与缓冲驱动器到达MCU，形成输入信号。MCU通过控制线与8位数据线与一个或多个锁存器连接，锁存器再连接对应数量的光耦隔离器，光耦隔离器连接对应数量的功率放大器，功率放大器连接到信号输入输出接口，这样，MCU生成的控制信号（如启动、停止、转速、收线、放线等）经锁存器、光耦隔离器、功率放大器到达控制端，控制编织机进行相应操作，形成输出信号。缓冲驱动器、锁存器、隔离器、放大器组成控制器的信号输入与输出转换电路，将编织机的开关信号转换为数字信号；将MCU的数字信号转换为控制编织机运行开关信号。如图所示中串口通讯芯片一端与MCU连接，一端与触摸屏连接，MCU通过串口与触摸屏交换数据，控制触摸屏进行字符或图形显示；同时，触摸屏将屏幕触摸信号通过串口传输到MCU，完成人机交互工作。串口芯片还直接与输入输出接口连接，编织机的其它驱动器（变频器、伺服驱动器等）都可以并联到该输入输出接口端子上，理论上最多可以并联255只设备，形成强大串口通讯功能。MCU通过串口可以很容易对各驱动器进行控制，比如调速、定位、读写参数等。MCU还通过读写控制线直接连接网络芯片，网络芯片连接网口。如图中电源转换模块电路从电源输入接口外接24V电源，直接输出1路24V电源为功率放大器件供电；通过芯片（本例选7805）输出1路5V电源，为光耦隔离器供电；通过电源转换模块输出路5V电源，为MCU等其它芯片供电。三路输出电源，分别供电，保证控制器稳定、可靠运行。本专利技术所述的微处理器MCU采用PIC16F877A芯片；缓冲驱动器采用高速CMOS系例芯片，为扩冲考虑由3只HC244芯片组成，可以形成24路信号输入；锁存器采用高速CMOS系例芯片，为扩冲考虑由2只HC373芯片组成，可以形成16路信号输出；串口通讯芯片采用1只SP485芯片；网络芯片采用一只CH395芯片；光耦隔离器采用TLP系列，如TLP521，数量与缓冲驱动器及锁存器相匹配；功率放大器采用ULN系列，如ULN2803,数量与输出信号数量对应。新型控制器的光耦隔离器及功率放大器可以根据编织机信号量进行灵活配置，最多可以实现24路输入信号及16路输出信号，满足所有类型编织机控制需求。因为编织机对控制器的输入信号基本为开关信号，对于微处理器MCU来说这些信号延时时间较长，足够MCU及时响应，故MCU采用循环查询方式获得输入信号。485串口通讯连接着触摸屏及其它驱动器，采用MODBUS通讯格式，由于触摸屏及各驱动器的通讯数据长度不一，数据传输速度快，故MCU采用中断方式进行串口通讯，对于各通讯方做到实时响应。网络连接采用中断方式。本专利技术具有以下优点：一集成度高,扩展方便。新型控制器最多可以接收24路信号输入与16路信号输出；最多可以与255只串口设备进行通讯（包括触摸屏），能够满足所有编织机的控制需求。实际运用中，根据不同类型编织机信号量相应增减隔离器与放大器芯片，即满足控制需求又节约成本。变频器、伺服驱动器等串口通讯设备只要连接到输入输出接口端子上，控制器就能识别并进行数据交换。二是友好人机界面。触摸屏带字库，可以进行字符显示及图形图像显示，能够很好地将编织机的各种状态及参数直观地显示出来，极大丰富显示界面；设计的菜单及按钮控件，简单明了，操作人员无需培训或经简单培训就能熟练运用。三是质优价廉，节能环保。控制器芯片及辅助元器件都是市场上可以采购到的通用器件，性能可靠，质量稳定，价格透明，所有元器件无毒无害，集成的控制器能耗低，满足节能环保要求。四是智能化操作。操作人员或上位机可以将成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速编织机智能控制器，它包括一个微处理器MCU，一块触摸屏，信号输入与输出转换电路,电源转换模块，串口通讯与网络连接电路,其特征在于所述的微处理器MCU具有8位数据线与控制线组成，并且具有串口通讯与网络连接功能，中断控制功能，还具备一定存储空间，所述MCU的8位数据线及控制线与所述信号输入与输出转换电路的驱动器、锁存器连接；所述串口通讯内设有串口通讯芯片，并与通讯线连接；所述网络连接功能中的网络芯片与读写线连接，所述驱动器、锁存器、串口通讯芯片、网络芯片成为MCU的一级外围芯片，实现MCU数字信号的输入与输出，所述串口通讯芯片还与触摸屏及变频器和伺服驱动器连接，实现人机交互工作或控制其它驱动设备工作，所述网络芯片与网络设备连接，实现控制器联网，所述驱动器、锁存器也与信号输入与输出转换电路连接，将MCU的数字信号通过转换电路形成高速编织机的控制信号，同时将高速编织机的状态信息转换为数字信号供MCU使用，所述电源转换模块电路为各器件提供相应功率电源。

【技术特征摘要】
1.一种高速编织机智能控制器，它包括一个微处理器MCU，一块触摸屏，信号输入与输出转换电路,电源转换模块，串口通讯与网络连接电路,其特征在于所述的微处理器MCU具有8位数据线与控制线组成，并且具有串口通讯与网络连接功能，中断控制功能，还具备一定存储空间，所述MCU的8位数据线及控制线与所述信号输入与输出转换电路的驱动器、锁存器连接；所述串口通讯内设有串口通讯芯片，并与通讯线连接；所述网络连接功能中的网络芯片与读写线连接，所述驱动器、锁存器、串口通讯芯片、网络芯片成为MCU的一级外围芯片，实现MCU数字信号的输入与输出，所述串口通讯芯片还与触摸屏及变频器和伺服驱动器连接，实现人机交互工作或控制其它驱动设备工作，所述网络芯片与网络设备连接，实现控制器联网，所述驱动器、锁存器也与信号输入与输出转换电路连接，将MCU的数字信号通过转换电路形成高速编织机的控制信号，同时将高速编织机的状态信息转换为数字信号供MCU使用，所述电源转换模块电路为各器件提供相应功率电源。2.根据权利要求1所述的高速编织机智能控制器，其特征在于所述的微处理器MCU采用PIC系列芯片中的16F877A芯片，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立文，
申请(专利权)人：杭州三普机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33