一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電機(jī)同步控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，屬于同步控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會生活的發(fā)展，人們對現(xiàn)在的印染品的要求也越來越高，特別是布匹與包裝外殼，那么對現(xiàn)代印染工藝的要求也越來越高。隨著工藝的增加，對印染設(shè)備是個不小的挑戰(zhàn)，這里面最主要的是大型印染聯(lián)合機(jī)中多電機(jī)的同步控制問題。
[0003]在印染設(shè)備中，電機(jī)的同步控制主要有3方面決定:一是處理器對張力傳感器數(shù)據(jù)的處理速度，以及電機(jī)對張力傳感器的反應(yīng)速度；二是不同的電機(jī)組之間機(jī)械性能的差異以及它們產(chǎn)生的實時同時控制問題；三是控制單元與各電機(jī)組之間的通信問題，包括速率，抗干擾等。傳統(tǒng)印染聯(lián)合機(jī)的做法是采用單片機(jī)加AD / DA芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與執(zhí)行，也有為了提高數(shù)據(jù)的處理能力而采用DSP加單片機(jī)的做法。
[0004]例如申請?zhí)枮椤?01210222489.8”的一種顏色識別系統(tǒng)及方法，其中顏色識別系統(tǒng)包括白色光源模塊、顏色采集模塊、單片機(jī)和IXD顯示器，白色光源模塊包括白色光源和與其連接的密封通道，白色光源的光通過該密封通道后照射到被測物體上；顏色采集模塊包括顏色傳感器和聚光透鏡，聚光透鏡安裝在顏色傳感器前，被測物體反射的光通過該聚光透鏡被顏色傳感器采集；顏色傳感器將采集的光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到不同顏色模式的HSI值和RGB值，并發(fā)送給IXD顯示器進(jìn)行數(shù)值顯示。該實用新型的顏色識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)成本低，精度較高，適合個人使用，但是測量精度有待進(jìn)一步提升。
[0005]又如申請?zhí)枮椤?01510012129.9”的一種用于視頻監(jiān)控的目標(biāo)顏色識別方法，包括從視頻圖像中提取顏色識別目標(biāo)區(qū)域；目標(biāo)區(qū)域顏色初始化；對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各顏色分量h、s、I進(jìn)行顏色類別檢測；統(tǒng)計所述顏色識別目標(biāo)區(qū)域各顏色所占比重，比重最大的則為該顏色識別目標(biāo)區(qū)域的顏色。該實用新型采用了馬爾科夫隨機(jī)場模型，根據(jù)顏色識別區(qū)域鄰域位置關(guān)系，能減少環(huán)境以及目標(biāo)姿態(tài)的變化對顏色識別的影響，從而提高顏色識別率，在智能監(jiān)控中能有效定位顏色目標(biāo)，對違規(guī)、違法等刑事案件偵破提供有力證據(jù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】的不足提供了一種硬件結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)的基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)。
[0007]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案
[0008]—種基于Corfex_M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，包含主控制器模塊以及通過CAN總線與其連接的多個子控制器模塊，所述子控制器模塊包含微控制器模塊以及與其連接的張力傳感器和變頻器，所述張力傳感器和微控制器模塊之間設(shè)有一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述主控制器模塊用于設(shè)定系統(tǒng)印染機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速；所述張力傳感器用于實時采集印染機(jī)電機(jī)的張力參數(shù)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將張力傳感器采集的張力參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號；所述微控制器模塊用于根據(jù)接收的數(shù)字電信號得出電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而通過變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0009]作為本實用新型一種基于Corfex_M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊的芯片型號為CorfeX-M3。
[0010]作為本實用新型一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述張力傳感器的芯片型號為MAGP0WR-400/8301898/MC01。
[0011]作為本實用新型一種基于Corfex_M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的芯片型號為ADC0809。
[0012]作為本實用新型一種基于Corfex_M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述張力傳感器采用可充電蓄電池供電。
[0013]本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0014]1、本實用新型實現(xiàn)了現(xiàn)有高性能處理器與先進(jìn)的CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，并且硬件簡單，抗干擾能力強(qiáng)；
[0015]2、本實用新型由張力傳感器組成的最小反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)的時時同步。
[0016]3、本實用新型系統(tǒng)采用小的反饋回路，一方面減少了總線上面的數(shù)據(jù)流量，另一方面避免了總線上面的傳輸延時，使得電機(jī)同步更加及時準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0019]【具體實施方式】如下:
[0020]如圖1所示，一種基于Corfex_M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，包含主控制器模塊以及通過CAN總線與其連接的多個子控制器模塊，所述子控制器模塊包含微控制器模塊以及與其連接的張力傳感器和變頻器，所述張力傳感器和微控制器模塊之間設(shè)有一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述主控制器模塊用于設(shè)定系統(tǒng)印染機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速；所述張力傳感器用于實時采集印染機(jī)電機(jī)的張力參數(shù)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將張力傳感器采集的張力參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號；所述微控制器模塊用于根據(jù)接收的數(shù)字電信號得出電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而通過變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，本系統(tǒng)所涉及的控制手段皆為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知手段。
[0021]其中，所述微控制器模塊的芯片型號為CorfeX-M3，所述張力傳感器的芯片型號為MAGP0WR-400/8301898/MC01，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的芯片型號為ADC0809，所述張力傳感器采用可充電蓄電池供電。
[0022]本實用新型采用基于ARM的C0RTEX-M3內(nèi)核的芯片_STM32f 103RCT6，它的特點有:STM32F103系列微處理器是首款基于ARMv 7-M體系結(jié)構(gòu)的32位標(biāo)準(zhǔn)RISC (精簡指令集)處理器，提供很高的代碼效率；工作頻率為72MHz，內(nèi)置高達(dá)256KB的FLASH存儲器和48KB的SRAM。它內(nèi)部集成了 12位的A / D以及雙通道的12位的D / A，還有專門面向工業(yè)控制的控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)，它提供兼容規(guī)范2.0A和2.0B (主動)，位速率高達(dá)I Mb /so它可以接收和發(fā)送11位標(biāo)識符的標(biāo)準(zhǔn)幀，也可以接收和發(fā)送29位標(biāo)識符的擴(kuò)展幀。具有3個發(fā)送郵箱和2個接收FIFO，3級14個可調(diào)節(jié)的濾波器。
[0023]因為STM32的CAN總線控制器的邏輯電平均采用LVTTL，所以采用德州儀器公司生產(chǎn)的CAN總線收發(fā)器SN65HVD230。SN65HVD230可用于較高干擾環(huán)境下。它采用差分接收，具備抗寬范圍的共模干擾、電磁干擾能力。6N137構(gòu)成的隔離電路，這樣就可以很好地實現(xiàn)CAN總線上各節(jié)點的電氣隔離。增加隔離電路雖然增加了節(jié)點的復(fù)雜性，但它卻提高了節(jié)點的穩(wěn)定性和安全性。此外，為避免信號反射，導(dǎo)致通信的可靠性與抗干擾能力下降，甚至無法通信，因此，在CAN總線的兩端需要加有2個120 Ω的總線阻抗匹配電阻。
[0024]本系統(tǒng)工作前，因為印染設(shè)備的各電機(jī)單元機(jī)械部分屬性不可能都相同，所以要在傳送布匹前調(diào)節(jié)各個部分的運(yùn)轉(zhuǎn)同步系數(shù)使其沒有負(fù)載時線速度一樣。在這里一般設(shè)置主控制器模塊，其他的為子控制器模塊。需要調(diào)節(jié)個從動電機(jī)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)速度與主動單元的線速度一致。
[0025]本實用新型采用主頻為72 MHz的處理器，可以把數(shù)據(jù)的處理在各單元控制器上面完成。采用由張力傳感器組成的最小反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)的時時同步。改變了把狀態(tài)信息傳遞各總控制器后，由總控制器實施同步的大循環(huán)反饋方式。本實用新型采用了集成度比較高的MCU，有12位的A / D，D / A轉(zhuǎn)換通道，這樣系統(tǒng)就沒有外圍采樣電路，避免了工廠復(fù)雜環(huán)境對系統(tǒng)的影響。
[0026]總之，這種印染聯(lián)合機(jī)的設(shè)計實現(xiàn)了現(xiàn)有高性能處理器與先進(jìn)的CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，并且硬件結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)。系統(tǒng)采用小的反饋回路，一方面減少了總線上面的數(shù)據(jù)流量，另一方面避免了總線上面的傳輸延時，使得電機(jī)同步更加及時準(zhǔn)確。
[0027]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0028]以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細(xì)說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以再不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，其特征在于:包含主控制器模塊以及通過CAN總線與其連接的多個子控制器模塊，所述子控制器模塊包含微控制器模塊以及與其連接的張力傳感器和變頻器，所述張力傳感器和微控制器模塊之間設(shè)有一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述主控制器模塊用于設(shè)定系統(tǒng)印染機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速；所述張力傳感器用于實時采集印染機(jī)電機(jī)的張力參數(shù)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將張力傳感器采集的張力參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號；所述微控制器模塊用于根據(jù)接收的數(shù)字電信號得出電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而通過變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制器模塊的芯片型號為CorfeX-M3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述張力傳感器的芯片型號為MAGP0WR-400/8301898/MC01。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的芯片型號為ADC0809。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述張力傳感器采用可充電蓄電池供電。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Corfex-M3和CAN的印染機(jī)同步控制系統(tǒng),包含主控制器模塊以及通過CAN總線與其連接的多個子控制器模塊，所述子控制器模塊包含微控制器模塊以及與其連接的張力傳感器和變頻器，所述張力傳感器和微控制器模塊之間設(shè)有一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述微控制器模塊包含計算單元和控制單元。
【IPC分類】D06B23/00
【公開號】CN204644663
【申請?zhí)枴緾N201520276796
【發(fā)明人】陳蓓菊, 過琳, 張晨欣, 孫遠(yuǎn)烈, 張偉, 許曉曉, 黃志遠(yuǎn), 費(fèi)潔, 沈靜芬
【申請人】江蘇海大印染機(jī)械有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月30日