一种基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，包括单片机、FPGA模块模拟电源输入电路、单片机电源转换模块、人机交互模块、信号检测模块、输入开关信号光耦隔离电路、FPGA电源转换模块、数据存储模块和FPGA模块；所述FPGA模块包括FPGA芯片、第一电机驱动电路、第二电机驱动电路、第三电机驱动电路和第四电机驱动电路。该控制系统针对嵌线机需要实现的功能进行模块化设计，能够使系统更加稳定，有利于实现设备的小型化，轻量化，有利于提升设备的稳定性，能够克服现有设备笨重、稳定性差的缺点。

An Embedded Control System for Stator Embedding Machine of Disc Motor

【技术实现步骤摘要】
一种基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统
本专利技术涉及机械控制系统领域，具体是一种基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统。
技术介绍
嵌线机，是一种电动机铁芯嵌入线圈的机械生产设备。目前定子的加工流程多数是把铜线卷入到线模上，再以人工方式把铜线圈嵌入电机铁芯中，这种加工方式存在效率低、对人工技能要求高、人工嵌线较为松散等缺点，影响定子性能。现有嵌线机控制系统多采用PLC控制，需要PLC对多个电机进行控制，PLC可以进行速度模式、位置模式、转矩模式的选择，而实际工作中每个电机只需要选择一种模式即可；对电磁阀的控制只需进行开关量控制，PLC除了进行开关量控制还会有监控、故障反馈等不必要的功能，会造成PLC功能冗余，增加系统开发成本，接线过程繁琐，控制柜体积大，不利于设备小型化和轻量化。申请号201410393730.2的文献公开了一种半自动卧式嵌线机，该嵌线机功能单一，系统中缺少对电机轴的监控；同时缺少信号检测模块对嵌线机进行生产过程中的监控，不能对生产过程中电机定子的品质进行实时监控，不能为后续生产提供参考指标。因此研制出处理速度快、控制精度高、可靠性好、安全性高、应用嵌入式技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，其特征在于该控制系统包括单片机、FPGA模块模拟电源输入电路、单片机电源转换模块、人机交互模块、信号检测模块、输入开关信号光耦隔离电路、FPGA电源转换模块、数据存储模块和FPGA模块；所述FPGA模块包括FPGA芯片、第一电机驱动电路、第二电机驱动电路、第三电机驱动电路和第四电机驱动电路；所述单片机分别与人机交互模块、数据存储模块和FPGA芯片双向电连接；信号检测模块通过输入开关信号光耦隔离电路与单片机单向电连接；FPGA芯片分别与第一电机驱动电路、第二电机驱动电路、第三电机驱动电路和第四驱动电路单向电连接；外部电源与FPGA电源转换模块电连接...

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，其特征在于该控制系统包括单片机、FPGA模块模拟电源输入电路、单片机电源转换模块、人机交互模块、信号检测模块、输入开关信号光耦隔离电路、FPGA电源转换模块、数据存储模块和FPGA模块；所述FPGA模块包括FPGA芯片、第一电机驱动电路、第二电机驱动电路、第三电机驱动电路和第四电机驱动电路；所述单片机分别与人机交互模块、数据存储模块和FPGA芯片双向电连接；信号检测模块通过输入开关信号光耦隔离电路与单片机单向电连接；FPGA芯片分别与第一电机驱动电路、第二电机驱动电路、第三电机驱动电路和第四驱动电路单向电连接；外部电源与FPGA电源转换模块电连接；FPGA电源转换模块通过单片机电源转换模块与单片机电连接；FPGA电源转换模块通过FPGA模块模拟电源输入电路与FPGA芯片电连接；所述信号检测模块包括模具到位检测传感器、旋转臂检测传感器、举升轴到位传感器、电机温度传感器和绕线压力传感器。2.根据权利要求1所述的基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，其特征在于该控制系统还包括指示灯；单片机与指示灯双向电连接。3.根据权利要求1所述的基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，其特征在于FPGA芯片用于控制电磁阀的通断；第一电机驱动电路用来驱动第一电机和第二电机；第二电机驱动电路用来驱动第三电机和第四电机；第三电机驱动电路用来驱动第五电机和第六电机；第四电机驱动电路用来驱动第七电机和绕线压力调节电机。4.根据权利要求1所述的基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，其特征在于所述模具到位检测传感器用于检测模具中的模柱是否下落到指定位置；所述旋转臂检测传感器用于检测旋转臂是否旋转至指定位置；所述举升轴到位传感器用于检测举升轴是否举升到位；所述电机温度传感器用于检测第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机和第七电机的温度；所述绕线压力传感器用于检测线圈的绕线松紧。5.根据权利要求1所述的基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，其特征在于所述单片机由STM32F407ZGT6芯片及其外围电路组成；FPGA模块模拟电源输入电路的电源输入连接磁珠；单片机电源转换模块由AMS1117-3.3v芯片及其外围电路组成；人机交互模块采用芯片为JMT070S80048的触摸屏；输入开关信号光耦隔离电路由TLP521芯片及其外围电路组成；FPGA电源转换模块由AMS1117-5v芯片及其外围电路组成；数据存储模块采用IS62WV51216芯片；FPGA芯片由EP3C5E144A7芯片及其外围电路组成；第一电机驱动电路、第二电机驱动电路、第三电机驱动电路和第四电机驱动电路的电路相同，由TB6612FNG双电机驱动芯片及其外围电路组成。6.根据权利要求5所述的基于嵌入式的盘式电机定子嵌线机控制系统，其特征在于单片机的引脚PE0-PE15分别连接FPGA芯片的引脚5、38、4、37...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖艳军，高静，孟召宗，万峰，周围，
申请(专利权)人：江苏科瑞德智控自动化科技有限公司，河北工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32