基于PLC的花样缝纫机编程控制系统，包括：控制箱；控制箱电路板：安装在控制箱内；PLC硬件；主轴、X轴、Y轴驱动器：安装在控制箱内，与控制箱电路板连接；人机界面硬件：与PLC硬件连接；主轴、X轴、Y轴电机：安装在缝纫机上，与主轴、X轴、Y轴驱动器对应连接；机头电路板：安装在缝纫机上，与控制箱电路板连接；切线、拨线、松线、中压、外压电磁铁：与机头电路板连接；X轴、Y轴零点开关：与机头电路板连接；急停开关：与机头电路板连接；脚踏开关：与PLC硬件连接；以创新思维，开创性使用基于PLC的系统架构，驱动电机等全部选用标准件，通用性好，易采购，可靠，易用，系统可方便扩展升级，价格便宜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动化控制系统，涉及一种基于PLC的运动控制系统，尤其是与一种 基于PLC的花样缝纫机编程控制系统。
技术介绍
花样缝纫机是服装服饰鞋帽箱包生产中使用较多的一种机型，机械部分主要以工 作台面的移动距离划分机型，本机除机械部分外，还包括编程和控制系统，编程部分提供人 机交互界面，以示教方式把要缝制的图案输入控制器，控制部分提供操作和显示等人机界 面，并能按输入的图案自动完成缝制过程。传统的编程控制系统分为2种类型，以单片机 为平台的专用系统和以通用PC+运动控制卡为平台的系统，基于单片机的系统已使用很多 年，并比较成熟，基于PC的系统正处于小批量使用验证阶段，基于单片机的系统虽然使用 已比较成熟，但其最大的缺点是，基于单片机的系统是属于专用的系统，无法扩展系统功 能，也不能方便的修改系统功能，而且由日本少数几个公司研制和生产，国内众多的缝纫机 厂家，在价格和供货上受制于这几个厂家，而且不能扩展和修改系统功能，使机器的功能升 级受到限制。基于PC的系统是国内公司开发的，功能上已完全能满足使用的需求，但其最 大的缺点是PC系统众所周知的不稳定性，尤其在工业现场复杂的电磁环境和厂房环境下， 可靠性成为最大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的问题，为众多缝纫机厂家提供一套基于创新思 维，功能强大、易于功能扩展和修改、使用方便、性能可靠、价格便宜的编程控制系统。为了实现上述目的，本专利技术的解决方案是基于PLC的花样缝纫机编程控制系统，系统包括控制箱安装在缝纫机上；控制箱电路板安装在控制箱内；PLC硬件安装在控制箱内，与控制箱电路板连接，其内安装有PLC系统软件、基于 PLC运动控制软件包及花样机编程控制软件包；主轴驱动器安装在控制箱内，与控制箱电路板连接；X轴驱动器安装在控制箱内，与控制箱电路板连接；Y轴驱动器安装在控制箱内，与控制箱电路板连接；所述的编程控制系统还包括人机界面硬件安装在缝纫机上，与PLC硬件连接，其内安装有人机界面软件；主轴电机为交流伺服电机，安装在缝纫机上，与主轴驱动器对应连接；X轴电机为步进电机，安装在缝纫机上，与X轴驱动器对应连接；Y轴电机为步进电机，安装在缝纫机上，与Y轴驱动器对应连接；机头电路板安装在缝纫机上，与控制箱电路板连接；切线电磁铁安装在缝纫机上，与机头电路板连接；拨线电磁铁安装在缝纫机上，与机头电路板连接；松线电磁铁安装在缝纫机上，与机头电路板连接；中压电磁铁安装在缝纫机上，与机头电路板连接；外压电磁铁安装在缝纫机上，与机头电路板连接；X轴零点开关安装在缝纫机上，与机头电路板连接；Y轴零点开关安装在缝纫机上，与机头电路板连接；急停开关安装在缝纫机上，与机头电路板连接；脚踏开关安装在缝纫机上，与PLC硬件连接；控制系统软件包括安装在PLC硬件内存的PLC系统软件，基于PLC的运动控制 软件包，花样缝纫机编程控制软件包；人机界面软件，人机界面软件安装在人机界面硬件内存。所述的PLC与人机界面之间的硬件连接是RS232标准通信方式，PLC与控制箱电路 板之间以线束和接插件方式连接，控制箱电路板与主轴驱动、X轴驱动、Y轴驱动、机头电路 板之间以线束和接插件方式连接，X轴零点开关，Y轴零点开关，急停开关，切线电磁铁，拨 线电磁铁，松线电磁铁，中压电磁铁，外压电磁铁以快速接插件方式连接在机头电路板上。所述的编程及控制方法为基于PLC的运动控制软件包，花样机编程软件包，安装在PLC内存，人机界面软件 安装在人机界面内存，PLC与人机界面之间的硬件连接是RS232标准通信方式；人机界面软 件负责和完成画面显示及操作动作的接收和与PLC的通信传送，基于PLC的运动控制软件 包，花样机编程软件包负责和完成图案录入、图案编辑、缝制数据的自动生成、缝制数据编 辑、缝纫机的操作控制；图案的录入，支持的图案元素包括点、直线、3点圆弧、3点圆、折线、多点曲线、特 殊功能包括切线，暂停，回零，回原点，所有图案支持多重缝、前后倒缝、重叠缝，缝迹支持连 续缝和Z字缝；。编辑，支持段编辑和点编辑；存储，录入和生成的数据存储在PLC内，断电保持，可存储9个产品的数据；缝纫机操作和控制，主轴电机为伺服电机，PLC通过脉冲方式控制主轴电机的驱动 器，主轴电机驱动器控制主轴电机，完成主轴的旋转控制，主轴电机带编码器，编码器将主 轴的转角位置的脉冲传送给驱动器，驱动器把脉冲传送给控制箱电路板，控制箱电路板把 脉冲转换成24V脉冲后传送给PLC，PLC根据脉冲数判断主轴的位置，XY轴电机为步进电 机，PLC通过脉冲方式控制XY轴驱动器，XY轴驱动器控制XY轴电机，XY轴电机带动工作 台完成二维的运动；操作部分包括启动，停止，紧急停止，点动，前后倒车，工作台点动，针点 动，速度设定，停针起针位置设定，切线速度，切线角度设定，拨线角度设定，松线角度设定， 慢速起缝参数设定。控制系统的工作流程如下(1)图案录入通过操作人机界面，以示教方式完成图案的录入；(2)图案编辑录入的图案可编辑修改；(3)缝制数据的生成编辑好的图案，自动生成缝制数据；(4)缝制数据编辑生成好的缝制数据可以编辑修改；(5)缝制工作缝纫机可根据缝制数据自动完成缝纫工作，具体工作方法是需要 缝制的物料由人工放置并固定在缝纫机缝纫台面上，踩一下脚踏开关，缝纫机则自动按照 加工数据完成全部缝制过程，在缝制过程，可暂停、点动退车、点动进车。所述的控制系统的数据结构为图案录入后所形成的数据称为段数据，即图案所 包含的所有图素的关键点数据，段数据可以通过段编辑功能进行修改。图案生成后形成的 缝制数据称为点数据，点数据就是缝纫图案所对应的XY轴的运行点数据集，点数据可以通 过点编辑功能进行修改。所述的控制箱电路板为PCB板，其上设有信号转换电路，XY轴驱动器连接端子 组，PLC输入侧连接端子组，PLC输出侧连接端子组，主轴驱动器连接器，机头电路板连接器 一，机头电路板连接器二；信号转换电路是把主轴电机编码器经过主轴驱动器输出的5V线驱信号转换为 24V的信号，提供给PLC;XY轴驱动器连接端子组，采用5mm的PCB端子，共6个，用于连接XY轴驱动器；PLC输入侧连接端子组，采用5mm的PCB端子，共18个，用于PLC输入侧的信号连 接，即PLC输入信号及电源信号连接到本端子组；PLC输出侧连接端子组，采用5mm的PCB端子，共18个，用于PLC输出侧的信号连 接，即PLC输出信号及电源信号连接到本端子组；主轴驱动器连接器，采用DB25针接插件，用于主轴驱动器的控制信号的集中和连 接，即主轴驱动器的控制信号全部经由本连接器连接；机头电路板连接器一和二，用于控制箱电路板和机头电路板之间的互联，采用 DB15针和DB9针的接插件。所述的机头电路板上有驱动电路，控制箱电路板连接器一，控制箱电路板连接器 二，X轴零点开关连接端子，Y轴零点开关连接端子，急停开关连接端子，中压电磁铁连接端 子，拨线电磁铁连接端子，外压电磁铁连接端子，切线电磁铁连接端子，松线电磁铁连接端 子；电路板为PCB板，安装驱动电路所用的元件，所有机头上所安装的器件均连接到 机头电路板，经机头电路板集中、标记，再与控制箱线路板互联；驱动电路是把PLC输出信号，进行功率放大，用于驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．基于ＰＬＣ的花样缝纫机编程控制系统，其特征在于：系统包括：控制箱：安装在缝纫机上；控制箱电路板：安装在控制箱内；ＰＬＣ硬件：安装在控制箱内，与控制箱电路板连接，其内安装有ＰＬＣ系统软件、基于ＰＬＣ运动控制软件包及花样机编程控制软件包；主轴驱动器：安装在控制箱内，与控制箱电路板连接；Ｘ轴驱动器：安装在控制箱内，与控制箱电路板连接；Ｙ轴驱动器：安装在控制箱内，与控制箱电路板连接；所述的编程控制系统还包括：人机界面硬件：安装在缝纫机上，与ＰＬＣ硬件连接，其内安装有人机界面软件；主轴电机：为交流伺服电机，安装在缝纫机上，与主轴驱动器对应连接；Ｘ轴电机：为步进电机，安装在缝纫机上，与Ｘ轴驱动器对应连接；Ｙ轴电机：为步进电机，安装在缝纫机上，与Ｙ轴驱动器对应连接；机头电路板：安装在缝纫机上，与控制箱电路板连接；切线电磁铁：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；拨线电磁铁：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；松线电磁铁：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；中压电磁铁：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；外压电磁铁：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；Ｘ轴零点开关：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；Ｙ轴零点开关：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；急停开关：安装在缝纫机上，与机头电路板连接；脚踏开关：安装在缝纫机上，与ＰＬＣ硬件连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李乃刚，杨东生，
申请(专利权)人：厦门至工机电有限公司，
类型：发明
国别省市：92
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