[实用新型]绗缝机运动控制系统

说明书

技术领域

    本实用新型属于绗缝机，尤其是一种绗缝机运动控制系统。

背景技术

绗缝机是为了满足纺织被服领域批量、规模生产的需要，采用控制系统来实现的自动化绗缝设备，是当代最先进的家纺机械。它使传统的手工绗缝得到高速度、高效率的实现。现代绗缝机是随着电子技术、计算机技术和精密机械技术而发展起来的高自动化、高生产效率的机、电技术相结合的家纺设备。

传统的绗缝机通常采用普通PC机或PC104系统外加电机/传感器接口卡的方式实现对绗缝机机械部分控制，这种系统构架存在成本高、功耗大、可靠性低的缺点。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种绗缝机运动控制系统，以解决现有技术的上述问题。

技术方案：一种绗缝机运动控制系统，包括嵌入式微处理器模块、与所述嵌入式微处理器模块电连接的人机交互模块、与所述人机交互模块电连接的运动控制模块，以及为上述模块供电的电源模块；所述嵌入式微处理器模块包括CPU以及与CPU连接的程序存储器、数据存储器、JTAG调试接口和时钟复位电路；所述人机交互模块包括CPLD，与所述CPLD电连接的显示存储器、VGA显示器、键盘，以及电机和传感器。

在进一步的实施例中，所述电机包括X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴伺服电机。

所述传感器包括针位传感器、断线传感器、原点传感器和限位传感器。所述CPU为ARM架构的32位微处理器。所述电源为5V电源，且设置有滤波电路和保护电路。

有益效果：本实用新型具有可靠性高、功耗小和成本低的优点，具有广阔的市场前景。

附图说明

    图1是本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

结合图1描述本实用新型，本实用新型主要由四个部分组成：嵌入式微处理器模块、人机交互模块、运动控制模块以及电源模块。

嵌入式微处理器模块包括采用ARM构架的CPU、程序存储器Flash、数据存储器SRAM、JTAG调试接口、时钟复位等附属电路；

人机交互模块包括键盘接口、VGA显示器接口；运动控制接口包括X轴、Y轴步进电机输出接口、Z轴变频器/伺服电机输出接口，针位传感器、断线传感器、原点传感器、限位信号传感器输入接口；

电源模块包括电源输入接口、电源滤波/隔离电路组成。

在具体的实施例中，ARM嵌入式微处理器模块

本运动控制系统采用最新的32位ARM构架的嵌入式微处理器，优点是：体积小、低功耗、低成本、高性能；支持Thumb(16位)／ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件：大量使用寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定。

程序存储器采用大容量Flash器件，具有安全可靠的优点；数据存储器采用动态SRAM器件，具有高速、低功耗的优点。微处理器与程序存储器、数据存储器之间通过数据总线和地址总线相连。

人机交互模块采用了大规模可编程逻辑器件CPLD实现VGA显示和键盘接口。视频图形阵列(Video Graphic Array，VGA)是IBM在1987年推出的一种视频传输标准，具有分辨率高、显示速率快及颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。本系统的人机交互模块采用CPLD器件，通过总线读写方式与嵌入式微处理器进行通信，将CPLD和扩展的SRAM作为微处理器的“显存”，由CPLD来实现VGA控制器，系统可实现文字及简单图表的显示。这种方法降低了整个系统的成本，有比较高的稳定性。键盘接口是计算机标准的人机输入接口，该接口通过一根时钟线、一种数据线，实现键盘输入信号的串行输入。用户每次按下或抬起键盘上的每个按键，键盘都会发出特定格式的键盘扫描码。本系统采用CPLD对键盘的扫描码进行解析，并传递给嵌入式微处理器。

运动控制接口分两类：电机控制输出接口和传感器输入接口。电脑绗缝机的运动控制部分有三个电机：X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴变频器/伺服电机。对于X轴和Y轴步进电机的控制，本系统采用三极管驱动、光电耦合隔离的驱动电路；对于Z轴变频器/伺服电机的控制，本系统采用基于PWM输出、光电耦合隔离的驱动电路。传感器输入接口包括有针位传感器、断线传感器、原点传感器和限位传感器，这些传感线信号通过光电隔离接口输入到CPLD中。