CN201075174Y - 一种电脑绣花机控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电脑绣花机控制装置，包括有控制处理器(1)、开关控制单元(2)、电机控制单元(3)、机头控制电路(4)和旋转编码器(6)，其特征在于：控制处理器为可编程控制器(11)，其中，可编程控制器(11)通过工业用标准接口分别与所述的开关控制单元(2)、电机控制单元(3)、机头控制电路(4)和旋转编码器(6)连接，还包括有一人机界面(5)，人机界面(5)与可编程控制器(11)之间通过双向的串行通讯接口相连。本实用新型主要采用PLC作为工业级控制处理器，具有很高的可靠性；并且通过人机界面实现用户和机器之间的交互，可以很方便的实现用户对机器的监控和参数调整，保证整台电脑绣花机控制装置的可靠性和高性价比。

Description

一种电脑绣花机控制装置

技术领域

本实用新型属于电动或电磁控制设备技术领域，特别是涉及一种电脑绣花机的自动控制装置。

背景技术

电脑绣花机最早于70年代在国外兴起，是随着计算机技术和机械电子技术的不断更新发展而出现的缝制设备。它能够使传统的手工绣花得到高速度、高效率的实现，并且还能实现手工绣花无法实现的多层次和多功能的要求，是一种集多种高新科技于一体的机电一体化产品。

由于电脑绣花机的I/O接口数量多，电机控制要求复杂，常采用工业控制的单片机或嵌入式系统虽然有较好的资源整合能力，集成度高，但单片机本身作为一个处理器，工业控制常需要用多个单片机与其他元件一起组成专用控制系统。因此，开发相对工作量大，开发周期长，考虑到技术、开发、生产中一系列环节中的质量把关，存在的风险相对较大，最终产品的可靠性会有所降低。另外，以单片机为核心的专用控制系统需要设计制造专用的电路板，硬件结构复杂，维护成本高。特别是目前多头绣花机的出现，其控制输入输出开关量大，运行速度快，实时性要求高，因此，电气控制系统成为电脑绣花机发展的瓶颈，长期困扰我国电脑绣花机技术的发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种可靠性好、实时控制能力强的电脑绣花机装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该种电脑绣花机控制装置，包括有控制处理器、开关控制单元、电机控制单元、机头控制电路和旋转编码器，

其特征在于：所述的控制处理器为可编程控制器(PLC)，其中，所述的可编程控制器通过工业用标准接口分别与所述的开关控制单元、电机控制单元、机头控制电路和旋转编码器连接，还包括有一人机界面(HMI)，所述人机界面与可编程控制器之间通过双向的串行通讯接口相连。

所述的开关控制单元可以根据不同电脑绣花机的实际结构设计和工作需要而设定，通常包括有分别与所述可编程控制器单向信号传输的限位开关和启停开关。

所述的电机控制单元根据电脑绣花机本身机械结构的设计需要，以及绣花机工作时执行动作的繁易而具体设定电机数量，一般地，包括有分别与所述可编程控制器双向信号传输的主轴电机控制器和换色电机控制器，以及与所述可编程控制器单向信号传输的XY轴步进电机驱动器。

所述的机头控制电路主要负责绣花机机头的机械执行动作，其与所述的可编程控制器双向信号传输，具体包括有机头控制开关、断线检测电路、下针电磁铁驱动电路、机头状态显示LED和剪线电磁铁驱动电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：首先，主要采用具有体积小、功耗低、抗干扰能力强的PLC作为控制处理器，具有很高的可靠性；并且，通过连接人机界面实现用户和机器之间的交互，可以很方便的实现用户对机器的监控和参数调整；其次，由于整个控制装置不使用单片机及专用的控制接口硬件电路板，复杂的控制性能全部由相应的应用软件实现，再加上PLC的模块化设计和通用性，其对各种控制模块的集成具有更好的兼容性。因此，该控制装置利用了先进的通用工业级控制器的技术成熟、接口灵活的特点，并对电机驱动等均采用通用部件，可以保证整台电脑绣花机控制装置的可靠性和高性价比。

附图说明

图1为本实用新型实施例的控制装置功能框图。

图2为本实用新型实施例的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示为本实用新型实施例的电脑绣花机控制装置功能框图，该电脑绣花机控制装置的核心包括有作为成品工业级控制处理器1的高速可编程控制器11和触摸式(触模式可编程终端)人机界面5，其中，由可编程控制器11完成对绣花机电机的控制和大量绣花机的机械动作的中央控制处理功能，而所述人机界面5与可编程控制器11之间通过双向串行通讯接口相连实现操作者对机器的可视化交互和监控，并且由人机界面5完成控制装置的数据存储和状态显示功能，还包括有下列组成单元：

由分别与所述可编程控制器11单向信号传输的包括限位开关21和拉杆式启停开关22的开关控制单元2；

由分别与所述可编程控制器11双向信号传输的主轴电机控制器31和换色电机控制器32，以及与所述可编程控制器11单向信号传输的XY轴步进电机驱动器33组成的电机控制单元3，其中，主轴上还安装有与所述可编程控制器11单向信号传输的旋转编码器6，以实现对主轴的转角检测；

由机头控制开关41、断线检测电路42、下针电磁铁驱动电路43、机头状态显示LED44和剪线电磁铁驱动电路45组成的与所述的可编程控制器双向信号传输的多机头的分布式机头控制电路4。

整个电脑绣花机控制装置不使用单片机及专用的控制接口硬件电路板，复杂的控制性能全部由应用软件实现。如图2所示，即为本实施例实现控制过程的软件流程图，具体工作过程如下：

①启动程序，电脑绣花机工作准备；

②通过人机界面输入需要绣花机执行的操作命令；

③人机界面接受输入命令提示操作者作出运行或设定的选择：

如果需要对运行的命令修改或重新设定参数，则选择设定，即进入参数设定子程序I，再通过参数传递II步骤后重新回到步骤②要求用户输入操作命令；

如果选择运行，则程序直接进入下一步骤④；

④可编程控制器经人机界面接受指令信号，进而作出I/O处理；

⑤人机界面从预先输入到存储单元中的工程文档中取数，以获得工作参数和相关操作指令；

⑥人机界面对取出的数据信息进行分析、处理，并通过串行通讯口传输给可编程控制器；

⑦可编程控制器接受通讯指令，获得执行命令，并驱动所述的开关控制单元、电机控制单元和机头控制电路的各硬件设备工作，产生相应的机械动作，从而实现绣花和缝制；

⑧操作者从人机界面的显示器上能够实时观测绣花机工作过程的相关参数信息和反馈信息，以便于及时作出调整和控制绣花工序；

⑨绣花机缝制过程中，通过判断针数作出结束执行动作和继续执行动作的判断：

如果针数的计数未到预设值，则返回步骤④，继续执行动作，循环反复进行；

如果针数的计数达到预设值，则结束执行动作，进入下一步骤。

⑩当前执行动作，程序结束。

本实用新型的控制装置通过充分利用先进的通用工业级控制器的技术成熟、接口灵活和能够提供丰富的开发工具和系统软件的特点，并且电机驱动等均采用通用部件，可以保证系统的可靠性和高性能价格比。

Claims (4)

1.一种电脑绣花机控制装置，包括有控制处理器(1)、开关控制单元(2)、电机控制单元(3)、机头控制电路(4)和旋转编码器(6)，

其特征在于：所述的控制处理器为可编程控制器(11)，其中，所述的可编程控制器(11)通过工业用标准接口分别与所述的开关控制单元(2)、电机控制单元(3)、机头控制电路(4)和旋转编码器(6)连接，还包括有一人机界面(5)，所述人机界面(5)与可编程控制器(11)之间通过双向的串行通讯接口相连。

2.根据权利要求1所述的电脑绣花机控制装置，其特征在于所述的开关控制单元(2)包括有分别与所述可编程控制器单向信号传输的限位开关(21)和启停开关(22)。

3.根据权利要求1所述的电脑绣花机控制装置，其特征在于所述的电机控制单元(3)包括有分别与所述可编程控制器双向信号传输的主轴电机控制器(31)、换色电机控制器(32)，以及与所述可编程控制器单向信号传输的XY轴步进电机驱动器(33)。

4.根据权利要求1所述的电脑绣花机控制装置，其特征在于所述的机头控制电路(4)与所述的可编程控制器双向信号传输，并且包括有机头控制开关(41)、断线检测电路(42)、下针电磁铁驱动电路(43)、机头状态显示LED(44)和剪线电磁铁驱动电路(45)。

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