[发明专利]一种基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统

权利要求书

1.一种基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统，其特征在于，该系统采用模块化设计，包括软PLC开发模块、多电源转换模块、普通输入模块、普通输出模块、高速信号发送模块、高速信号采集模块、模拟输入模块、模拟输出模块、Flash存储拓展模块、通信接口模块、SWD调试模块、Ethernet模块和无线模块；其中所述多电源转换模块分别与软PLC开发模块、普通输入模块、普通输出模块、高速信号发送模块、高速信号采集模块、模拟输入模块、模拟输出模块、Flash存储拓展模块、通信接口模块、SWD调试模块、Ethernet模块和无线模块连接为其提供电源；软PLC开发模块分别与普通输入模块、普通输出模块、高速信号发送模块、高速信号采集模块、模拟输入模块、模拟输出模块、Flash存储拓展模块、通信接口模块、SWD调试模块、Ethernet模块和无线模块连接实现信号的传递；

所述软PLC开发模块固化入软PLC下位机底层驱动；

所述普通输入模块与剑杆织机数字信号输入机构连接，剑杆织机数字信号输入机构包括开关、接近传感器、绝对值编码器、数字传感器，实现数字信号的输入，并传到与普通输入模块连接的软PLC开发模块，通过软PLC开发模块对输入信号进行处理判断；

所述高速信号采集模块与剑杆织机伺服编码反馈机构连接，剑杆织机伺服编码反馈机构包括送经机构伺服编码器和卷取机构伺服编码器，实现伺服电机转动脉冲信号的采集；

所述普通输出模块与剑杆织机数字信号输出机构连接，剑杆织机数字信号输出机构包括剑杆织机机构的开口机构、选纬机构、启动机构、刹车离合机构、主电机机构、慢电机机构、报警指示灯机构，通过软PLC开发模块向普通输出模块发出具体的控制信号，控制剑杆织机的开口机构、选纬机构、启动机构、刹车离合机构、主电机机构、慢电机机构、报警指示灯机构进行相应的工作；

所述高速信号发送模块与剑杆织机伺服驱动机构连接，剑杆织机伺服驱动机构包括送经机构伺服电机、卷取机构伺服机构，通过软PLC开发模块发出控制信号，控制伺服电机实现送经机构与卷取机构的运转；

所述模拟输入模块和模拟输出模块连接剑杆织机的模拟传感器机构，模拟传感器机构包括张力传感器和验纬器，张力传感器和验纬器将传感器信号传入软PLC开发模块，并对信号进行运算处理，进而实现对剑杆织机的准确控制，所述模拟量输出模块将模拟信号传递给张力传感器和验纬器，用以调节传感器的灵敏度；

所述Flash存储拓展模块用于存储剑杆织机的用户指令，即剑杆织机上位机开发指令；所述SWD调试模块用于实现对软PLC下位机底层驱动的调试工作；所述通信接口模块用于将上位机开发指令下载到软PLC开发模块，实现写入上位机开发指令的功能；所述Ethernet模块和无线模块连接工业网络，实现数据实时网络共享以及远程监控的作用。

2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统，其特征在于，所述嵌入式软PLC下位机底层驱动以嵌入式软PLC底层主函数为主，分别通过相应的子程序调用函数与通讯函数、输入采样函数、输出刷新函数、循环扫描周期函数连接，实现嵌入式软PLC下位机底层驱动在软PLC开发模块对上位机开发指令的解析编译工作。

3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统，其特征在于，软PLC开发模块以STM32F407ZGT6为核心CPU。

4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式软PLC的剑杆织机控制系统，其特征在于，对剑杆织机数字信号输入机构301和剑杆织机伺服编码反馈机构601信号的输入从软PLC功能实现的过程是：

软PLC开发模块1通过嵌入式软PLC底层主函数1013调用输入采样函数1015不断对普通输入模块3和高速信号采集模块6进行扫描，判断剑杆织机数字信号输入机构301中开关3011、接近传感器3012、绝对值编码器3013、数字传感器3014的连接，剑杆织机伺服编码反馈机构601中送经机构伺服编码器6011和卷取机构伺服编码器6012有无信号状态的变化，并将信号变化情况传递给软PLC开发模块1，软PLC开发模块1通过嵌入式软PLC底层驱动主函数1013对信号变化状态进行处理，通过对上位机开发指令1011的解析编译过程，给出输入信号状态变化需要做出的动作反应，并将动作反应信号通过输出刷新函数1016不断通过普通输出模块4或者高速信号发送模块5刷新输出，将输出信号转化成控制剑杆织机数字信号输出机构401中开口机构4011、选纬机构4012、启动机构4013、刹车离合机构4014、主电机机构4015、慢电机机构4016、报警指示灯机构4017以及剑杆织机伺服驱动机构501中送经机构伺服电机5011、卷取机构伺服机构5012动作的信号；通过扫描模拟输入模块7的信号变化状态，并将状态信息传递给软PLC开发模块1，软PLC开发模块1中的嵌入式软PLC底层驱动主函数1013对模拟信号进行数字化的转换，实现对模拟信号的采集过程；通信函数1014通过对应的RS485接口102不断将数据信号传递给上位机通过上位机保存或者选择通信函数1014通过Ethernet模块12和/或无线模块13将数据上传到网络，实现远程调用数据的功能，循环扫描周期函数1017在这个期间按照扫描周期不断循环往复上述运行过程，实现长时间不间断对剑杆织机进行控制。