專利名稱：一種電腦繡花機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)或電磁控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電腦繡花機(jī)的自 動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
電腦繡花機(jī)最早于70年代在國外興起，是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子技術(shù)的不斷 更新發(fā)展而出現(xiàn)的縫制設(shè)備。它能夠使傳統(tǒng)的手工繡花得到高速度、高效率的實(shí)現(xiàn)， 并且還能實(shí)現(xiàn)手工繡花無法實(shí)現(xiàn)的多層次和多功能的要求，是一種集多種高新科技于 一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
由于電腦繡花機(jī)的I/0接口數(shù)量多，電機(jī)控制要求復(fù)雜，常采用工業(yè)控制的單片機(jī) 或嵌入式系統(tǒng)雖然有較好的資源整合能力，集成度高，但單片機(jī)本身作為一個(gè)處理 器，工業(yè)控制常需要用多個(gè)單片機(jī)與其他元件一起組成專用控制系統(tǒng)。因此，開發(fā)相 對(duì)工作量大，開發(fā)周期長，考慮到技術(shù)、開發(fā)、生產(chǎn)中一系列環(huán)節(jié)中的質(zhì)量把關(guān)，存 在的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，最終產(chǎn)品的可靠性會(huì)有所降低。另外，以單片機(jī)為核心的專用控 制系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)制造專用的電路板，硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)成本高。特別是目前多頭繡 花機(jī)的出現(xiàn)，其控制輸入輸出開關(guān)量大，運(yùn)行速度快，實(shí)時(shí)性要求高，因此，電氣控 制系統(tǒng)成為電腦繡花機(jī)發(fā)展的瓶頸，長期困擾我國電腦繡花機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種可靠性好、 實(shí)時(shí)控制能力強(qiáng)的電腦繡花機(jī)裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該種電腦繡花機(jī)控制裝置， 包括有控制處理器、開關(guān)控制單元、電機(jī)控制單元、機(jī)頭控制電路和旋轉(zhuǎn)編碼器，
其特征在于所述的控制處理器為可編程控制器(PLC)，其中，所述的可編程控制 器通過工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)接口分別與所述的開關(guān)控制單元、電機(jī)控制單元、機(jī)頭控制電路和 旋轉(zhuǎn)編碼器連接，還包括有一人機(jī)界面(HM)，所述人機(jī)界面與可編程控制器之間通過 雙向的串行通訊接口相連。
所述的開關(guān)控制單元可以根據(jù)不同電腦繡花機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作需要而設(shè) 定，通常包括有分別與所述可編程控制器單向信號(hào)傳輸?shù)南尬婚_關(guān)和啟停開關(guān)。
所述的電機(jī)控制單元根據(jù)電腦繡花機(jī)本身機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要，以及繡花機(jī)工作
時(shí)執(zhí)行動(dòng)作的繁易而具體設(shè)定電機(jī)數(shù)量， 一般地，包括有分別與所述可編程控制器雙 向信號(hào)傳輸?shù)闹鬏S電機(jī)控制器和換色電機(jī)控制器，以及與所述可編程控制器單向信號(hào) :傳輸?shù)腦Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
所述的機(jī)頭控制電路主要負(fù)責(zé)繡花機(jī)機(jī)頭的機(jī)械執(zhí)行動(dòng)作，其與所述的可編程控 制器雙向信號(hào)傳輸，具體包括有機(jī)頭控制開關(guān)、斷線檢測(cè)電路、下針電磁鐵驅(qū)動(dòng)電 路、機(jī)頭狀態(tài)顯示LED和剪線電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于首先，主要采用具有體積小、功耗 低、抗干擾能力強(qiáng)的PLC作為控制處理器，具有很高的可靠性；并且，通過連接人機(jī) 界面實(shí)現(xiàn)用戶和機(jī)器之間的交互，可以很方便的實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)機(jī)器的監(jiān)控和參數(shù)調(diào)整； 其次，由于整個(gè)控制裝置不使用單片機(jī)及專用的控制接口硬件電路板，復(fù)雜的控制性 能全部由相應(yīng)的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)，再加上PLC的模塊化設(shè)計(jì)和通用性，其對(duì)各種控制模 塊的集成具有更好的兼容性。因此，該控制裝置利用了先進(jìn)的通用工業(yè)級(jí)控制器的技
術(shù)成熟、接口靈活的特點(diǎn)，并對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等均釆用通用部件，可以保證整臺(tái)電腦繡花 機(jī)控制裝置的可靠性和高性價(jià)比。


圖l為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制裝置功能框圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖l所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的電腦繡花機(jī)控制裝置功能框圖，該電腦繡花機(jī)控 制裝置的核心包括有作為成品工業(yè)級(jí)控制處理器l的高速可編程控制器ll和觸摸式(觸 模式可編程終端)人機(jī)界面5，其中，由可編程控制器ll完成對(duì)繡花機(jī)電機(jī)的控制和大 量繡花機(jī)的機(jī)械動(dòng)作的中央控制處理功能，而所述人機(jī)界面5與可編程控制器11之間通 過雙向串行通訊接口相連實(shí)現(xiàn)操作者對(duì)機(jī)器的可視化交互和監(jiān)控，并且由人機(jī)界面5完 成控制裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和狀態(tài)顯示功能，還包括有下列組成單元
由分別與所述可編程控制器11單向信號(hào)傳輸?shù)陌ㄏ尬婚_關(guān)21和拉桿式啟停開關(guān) 22的開關(guān)控制單元2;
由分別與所述可編程控制器11雙向信號(hào)傳輸?shù)闹鬏S電機(jī)控制器31和換色電機(jī)控制 器32，以及與所述可編程控制器11單向信號(hào)傳輸?shù)腦Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器33組成的電機(jī) 控制單元3，其中，主軸上還安裝有與所述可編程控制器ll單向信號(hào)傳輸?shù)男D(zhuǎn)編碼器 6，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸的轉(zhuǎn)角檢測(cè)；
由機(jī)頭控制開關(guān)41、斷線檢測(cè)電路42、下針電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路43、機(jī)頭狀態(tài)顯示
LED44和剪線電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路45組成的與所述的可編程控制器雙向信號(hào)傳輸?shù)亩鄼C(jī)頭 的分布式機(jī)頭控制電路4。
整個(gè)電腦繡花機(jī)控制裝置不使用單片機(jī)及專用的控制接口硬件電路板，復(fù)雜的控 制性能全部由應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，即為本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)控制過程的軟件流程圖，
具體工作過程如下
① 啟動(dòng)程序，電腦繡花機(jī)工作準(zhǔn)備；
② 通過人機(jī)界面輸入需要繡花機(jī)執(zhí)行的操作命令； (D人機(jī)界面接受輸入命令提示操作者作出運(yùn)行或設(shè)定的選擇
如果需要對(duì)運(yùn)行的命令修改或重新設(shè)定參數(shù)，則選擇設(shè)定，即進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定子程 序I ，再通過參數(shù)傳遞II步驟后重新回到步驟②要求用戶輸入操作命令； 如果選擇運(yùn)行，則程序直接進(jìn)入下一步驟④；
④ 可編程控制器經(jīng)人機(jī)界面接受指令信號(hào)，進(jìn)而作出I/0處理；
⑤ 人機(jī)界面從預(yù)先輸入到存儲(chǔ)單元中的工程文檔中取數(shù)，以獲得工作參數(shù)和相關(guān) 操作指令；
⑥ 人機(jī)界面對(duì)取出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、處理，并通過串行通訊口傳輸給可編程 控制器；
⑦ 可編程控制器接受通訊指令，獲得執(zhí)行命令，并驅(qū)動(dòng)所述的開關(guān)控制單元、電 機(jī)控制單元和機(jī)頭控制電路的各硬件設(shè)備工作，產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)械動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)繡花 和縫制；
⑧ 操作者從人機(jī)界面的顯示器上能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)繡花機(jī)工作過程的相關(guān)參數(shù)信息和 反饋信息，以便于及時(shí)作出調(diào)整和控制繡花工序；
⑨ 繡花機(jī)縫制過程中，通過判斷針數(shù)作出結(jié)束執(zhí)行動(dòng)作和繼續(xù)執(zhí)行動(dòng)作的判斷 如果針數(shù)的計(jì)數(shù)未到預(yù)設(shè)值，則返回步驟④，繼續(xù)執(zhí)行動(dòng)作，循環(huán)反復(fù)進(jìn)行； 如果針數(shù)的計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值，則結(jié)束執(zhí)行動(dòng)作，進(jìn)入下一步驟。
⑩ 當(dāng)前執(zhí)行動(dòng)作，程序結(jié)束。
本實(shí)用新型的控制裝置通過充分利用先進(jìn)的通用工業(yè)級(jí)控制器的技術(shù)成熟、接口 靈活和能夠提供豐富的開發(fā)工具和系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)，并且電機(jī)驅(qū)動(dòng)等均采用通用部 件，可以保證系統(tǒng)的可靠性和高性能價(jià)格比。
權(quán)利要求1、一種電腦繡花機(jī)控制裝置，包括有控制處理器(1)、開關(guān)控制單元(2)、電機(jī)控制單元(3)、機(jī)頭控制電路(4)和旋轉(zhuǎn)編碼器(6)，其特征在于所述的控制處理器為可編程控制器(11)，其中，所述的可編程控制器(11)通過工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)接口分別與所述的開關(guān)控制單元(2)、電機(jī)控制單元(3)、機(jī)頭控制電路(4)和旋轉(zhuǎn)編碼器(6)連接，還包括有一人機(jī)界面(5)，所述人機(jī)界面(5)與可編程控制器(11)之間通過雙向的串行通訊接口相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電腦繡花機(jī)控制裝置，其特征在于所述的開關(guān)控制單元(2) 包括有分別與所述可編程控制器單向信號(hào)傳輸?shù)南尬婚_關(guān)(21)和啟停幵關(guān)(22)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電腦繡花機(jī)控制裝置，其特征在于所述的電機(jī)控制單元(3) 包括有分別與所述可編程控制器雙向信號(hào)傳輸?shù)闹鬏S電機(jī)控制器C31)、換色電機(jī)控 制器(32)，以及與所述可編程控制器單向信號(hào)傳輸?shù)腦Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(33)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電腦繡花機(jī)控制裝置，其特征在于所述的機(jī)頭控制電路(4) 與所述的可編程控制器雙向信號(hào)傳輸，并且包括有機(jī)頭控制開關(guān)(41)、斷線檢測(cè)電 路(42)、下針電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路(43)、機(jī)頭狀態(tài)顯示LED(44)和剪線電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路(45)。
專利摘要一種電腦繡花機(jī)控制裝置，包括有控制處理器(1)、開關(guān)控制單元(2)、電機(jī)控制單元(3)、機(jī)頭控制電路(4)和旋轉(zhuǎn)編碼器(6)，其特征在于控制處理器為可編程控制器(11)，其中，可編程控制器(11)通過工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)接口分別與所述的開關(guān)控制單元(2)、電機(jī)控制單元(3)、機(jī)頭控制電路(4)和旋轉(zhuǎn)編碼器(6)連接，還包括有一人機(jī)界面(5)，人機(jī)界面(5)與可編程控制器(11)之間通過雙向的串行通訊接口相連。本實(shí)用新型主要采用PLC作為工業(yè)級(jí)控制處理器，具有很高的可靠性；并且通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)用戶和機(jī)器之間的交互，可以很方便的實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)機(jī)器的監(jiān)控和參數(shù)調(diào)整，保證整臺(tái)電腦繡花機(jī)控制裝置的可靠性和高性價(jià)比。
文檔編號(hào)G05B19/05GK201075174SQ200720113840
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者馮筠蓀, 燁 陸 申請(qǐng)人:馮筠蓀;陸 燁