劍桿織機(jī)嵌入式控制系統(tǒng)(硬件)研究與開發(fā).pdf

1、劍桿織機(jī)是目前紡織行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的一種織機(jī)，其朝著高織造速度、操作簡(jiǎn)單、界面人性化和模塊化的方向發(fā)展。目前國(guó)外先進(jìn)織機(jī)的工作速度已達(dá)到650r/min以上，整個(gè)系統(tǒng)在CAN總線的基礎(chǔ)上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，主控系統(tǒng)以32位微處理器作為核心，及時(shí)進(jìn)行更新?lián)Q代。而國(guó)內(nèi)的劍桿織機(jī)大多工作速度較低，以PLC和8位控制器為主，總線通訊技術(shù)未能成熟運(yùn)用，產(chǎn)品升級(jí)較慢。在這樣的環(huán)境，研發(fā)可與國(guó)外先進(jìn)織機(jī)相匹敵的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的劍桿織機(jī)成為必然之舉。

2、r>　　 劍桿織機(jī)是集機(jī)械設(shè)計(jì)制造、微電子技術(shù)，傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)，液壓技術(shù)，操作系統(tǒng)等于一身的高度自動(dòng)化裝備?？梢愿鶕?jù)需要設(shè)計(jì)不同的花樣，調(diào)整工藝參數(shù)，完成不同種類的織造物。
　　 論文首先對(duì)劍桿織機(jī)的工作原理和五大運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了了解，并在此基礎(chǔ)上研究了現(xiàn)代劍桿織機(jī)的模塊組成及各部分的工作原理。將織機(jī)劃分為多臂機(jī)、儲(chǔ)緯器、選緯器、主軸及引緯、打緯部分、電子送經(jīng)、卷取、潤(rùn)滑系統(tǒng)、人機(jī)界面、機(jī)件按鈕、制動(dòng)結(jié)構(gòu)等幾個(gè)部分，同時(shí)對(duì)各部

3、分的信號(hào)進(jìn)行了梳理。
　　 在對(duì)織機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)及模塊確定的基礎(chǔ)上，分析了國(guó)外先進(jìn)織機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案，提出了在目前所掌握的技術(shù)條件下，適合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)實(shí)際的高速度、高可靠性、成本較低的織機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。將控制系統(tǒng)劃分為輸入信號(hào)處理系統(tǒng)、輸出信號(hào)處理系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、上下母板幾個(gè)部分;使用CAN總線進(jìn)行通訊，將各部分連接起來，完成高速率、高可靠性的雙向通訊;選用Freescale公司的32位微處理器MCF5235作為控制系

4、統(tǒng)輸入信號(hào)處理模塊及主控系統(tǒng)的控制芯片。
　　 根據(jù)功能的需要，以MCF5235為核心，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件電路。輸入信號(hào)處理模塊擴(kuò)展了16Mbytes的Flash模塊，16Mbytes的SDRAM模塊;留有CAN接口、RS232通訊接口;設(shè)計(jì)了78路開關(guān)信號(hào)的掃描電路、2路模擬信號(hào)采集電路、絕對(duì)式光電編碼器的信號(hào)采集及比較電路;同時(shí)設(shè)計(jì)了BDM下載接口、系統(tǒng)時(shí)鐘電路、譯碼電路、總線收發(fā)電路、電源等保證系統(tǒng)能夠正常工作并容易調(diào)試

5、。
　　 通過對(duì)輸入信號(hào)處理模塊的電路及工作環(huán)境地深入分析，在對(duì)PCB設(shè)計(jì)知識(shí)及電磁兼容技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上，完成了輸入信號(hào)處理模塊的PCB設(shè)計(jì)。在確定PCB加工工藝參數(shù)的情況下，首先結(jié)合輸入信號(hào)處理模塊的硬件電路設(shè)計(jì)情況，規(guī)劃了板層的分配;根據(jù)電路的工作特性，進(jìn)行了輸入信號(hào)處理模塊PCB布局的工作;最后在布線原則的指導(dǎo)下，完成PCB布線及覆銅等設(shè)計(jì)任務(wù)。
　　 課題的研究對(duì)國(guó)內(nèi)開發(fā)現(xiàn)代劍桿織機(jī)具有重大意義，對(duì)設(shè)計(jì)先進(jìn)織