SC-1F型手動張力控制器

更新:2019/5/13 11:15:38      點擊:
  • 提交訂單    
介紹

SC-1F型手動張力控制器


張力控制器技術參數

電源輸入DC 24V~27V 50HZ
 

電源輸出DC 0~24V  DC 0~3A

張力控制器特點 

●體積小,節省電源配置,減少安裝空間;
●恒流輸出,張力更穩定;
●數字顯示,易于記憶;編碼器旋鈕,精度高。
  

外形尺寸:長 x 寬 x 深=98 x 50 x 93mm

開孔尺寸:長 x 寬=91 x 44mm



摘要: 紗線張力是紡紗中的重要工藝參數之一, 它在很大程上決定了紗線花 型變換的規律及大小 , 對紗線產品的工藝和質量影響非常大。到目前為止, 還沒有一種既能測量又能控制紗線張力的控制器, 在紡紗行業中大規模地應用。本文對紡紗 過程中紗線張力的控制器進行了較全面的研究。系統在設計了硬件電路的基礎上, 編制了紗線張力控制器的軟件模塊。軟件功能較全, 人機交互友好。 
引言
    經過五十多年的紡織工業建設, 特別是經過改革開放二十年的飛速發展, 我國已經發展成為世界上紡織品總產量最大的 國家, 但與此同時, 我國的紡織工業也存在著總體設備水平落 后, 產品質量不穩定、檔次低、勞動生產率低等困境。隨著全球 經濟一體化速度加快, 國內外市場競爭己經日趨激烈。在這樣 的宏觀背景下, 本文開展了對紗線張力控制器的研究。 2 系統體系結構設計 本紗線張力控制器采用嵌入式系統架構, 如圖 1 所示。


     本系統最終選用了 SST 公司用于工業控制領域的工業級 SST89 系列新型單片機 SST 89E564RD, 它是 8 位集成 SUPER- FLASH 存儲器的 51 兼容 MCU, 1K 字節片內 RAM、片內兩塊 SUPERFLASH EEPROM- 64K 字節主塊(primary block)+8K 字節 次塊 (secondary block)3 通道 16 位 計數 器/定 時器 、32 I/O 口、可編程計數陣列(PCA- Counter Array)、可 編程 看 門 狗定 時 器、低 EMI 模式(Inhibit ALE)、工作頻率可達到 40MHz。最終選 SST 89E564RD 單片機另一重要原因是它支持在應用可編程 (IAP- In- Application Programming), 這樣可以不使用傳統意義的 仿真器, 利用 SST 89E564RD 的在線編程功能, 配合 Keil μVi- sion2 IDE Moniter- 51, 就能將仿真機、編程器和實驗板三者 功能結合, 實現單片機的在線調試。
     3 硬件電路設計 本系統硬件電路可劃分為以下四個部分: 驅動電路、A/D 轉換、人機交互、存儲器其中, A/D 轉換電路用于紗線張力測量 模塊中, 主要功能是將霍爾傳感器輸出的模擬電壓轉換成數字 信號, 輸入單片機。驅動電路用于紗線張力調節模塊中, 、主要 功能是驅動直流電機, 實現紗線張力的調節。人機交互包括兩大部分:鍵盤輸入和液晶顯示。由于單片機片內 RAM 掉電后數 據丟失, 所以需要擴展一片 E2PROM,來永久保存張力設定值、 張力標定值和張力測量值等數據。 3.1 直流電機驅動電路設計 本系統中直流電機的驅動電路接口電路如圖 2 所示。


     器件 U1 L298N, IN1(引 腳 5)接 單片 機 的 引腳 P 1.7 (CEX4), 即單片機 PWM 波形的輸出端口。因為本直流電機只有一個轉動方向, 所以 L298N IN2(引腳 7)直接連到高電平。器 件 U2A 為比較器 LM393, 主要作用限制過流和保護 L298 的作 用。LM393 的同相端 (引腳 3) 直接連到了一個可變電位計 R4 , 電位計的參考電壓是可調的, 調節電位計的參考電壓能調 節 L298 的限流電壓。LM393 的反相端 (引腳 2) 接到 L298 SEN A 檢測端。
    3.2 A/D 轉換接口 早期的 A/D 轉換器與 CPU 接口一般采用并行總線方式, 現在一些采用 I2C, SPI 總線的新型 A/D 轉換器相繼被國外公 司(MAXIM, TI 公司等)推出, 極大地豐富了 A/D 轉換器的種 類。系統在選擇 A/D 轉換器時, 主要從以下幾個方面考慮:A/D 轉換器的位數選擇、A/D 轉換器的轉換速度、A/D 轉換器抗干 擾性能。本系統紗線測量模塊使用線性霍爾傳感器 KW3503, 電壓 的輸出范圍在 0- +5V, 實際需要分辨的電壓為 0.1V, 即分辨率 為 0.115=2%。選擇 8 位的 A/D 轉換器便可滿足要求, 8 A/D 轉換器的分辨率為 1/28 = 1 /256=0.4%ADC 數字編碼的位數 越多, 其分辨率越高, 但成本也越高。綜合考慮本系統的實際需 求、系統擴展、性能指標及成本因素, 本系統最終采用 NS 公司 出品的 ADC0809 作為 A/D 轉換器件。ADC0809 對于本系統具 有較高的性價比, 它是逐次比較型 8 8 通道 A/D 轉換器。
      3.3 液晶顯示接口設計 在嵌入式系統中, 常用的顯示器件有:LED 數碼顯示管, LCD 液晶顯示器。本系統需要中文顯示, 并且需要顯示張力變 化曲線, 因此本系統采用了點陣圖形液晶顯示器, 具體的型號 為 MGLS12864T 的液晶顯示模塊, 顯示點陣大小為 128×64, 液 晶顯示控制器為 T6963CT6963C 有專門的繪點指令(T6963C 的位操作指令), 為繪制張力變化曲線帶來了很大的方便。
     液晶顯示模塊與單片機接口的連接非常簡單, 可有兩種方 式:直接訪問方式和間接訪問方式。本系統采用的是直接訪問方 式。具體接口設計如圖 3 所示。單片機的 P0 口直接與液晶顯示 模塊的數據口連接, 用單片機的/RD, /WR 作為液晶顯示模塊的 讀寫控制信號, 液晶顯示模塊/HALT +5V , /RESET 接芯片 7705 的復位信號輸出端, /CE 信號由地址譯碼產生。C/D 信號由 地 址 線 A8 提 供 , A8=1 為 指 令 口 地 址;A8=0 為 數 據 口 地 址 。 A15=1 , 液晶顯示模塊被選中, 因此, 指令通道的地址為 8100H,數據通道的地址為 8000HA15 不直接與液晶模塊/CE 端連接, 而需要加一個反相器 74LS04, 原因分析如下:A15 直接與液晶模塊的/CE 端連接, 則指令通道的地址為 0100H, 數據通道的地址為 0000H。當與普通 8051 系列的單片機(ATMEL 89C51)連接時, 這樣的地址 分配是可以的。但本系統采用的是 SST 公司的 89E564RD, 它帶 有 1K 的片內 RAM, 其中低 256 字節的 RAM 與普通 8051 一樣 使用, 但擴展的 768 字節 RAM(00H- 2FFH )采用片外 RAM 尋址 方式(MOVX @DPTR,A), 這樣, 液晶顯示模塊的數據通道、指令 通道地址就與 SST 89E564RD 擴展的 768 字節的片內 RAM 地 址相沖突。因此, 將液晶顯示模塊命令通道地址設計為 8100H, 數據通道地址設計為 8000H, 以避免與單片機 SST 89E564RD 自帶的擴展 768 字節的片內 RAM 相沖突。
      3.4 存儲器接口 本系 統 采用 的 單 片 機 SST 89E564RD 內 部 有 1K 字 節 的 RAM 單元, RAM 的內容掉電后丟失, 在紗線張力測量數據記錄 和保存張力設定值時, 需要掉電后數據不丟失, 以供下次開機 調用, 所以需要擴展一片外部存儲器。存儲器的選擇種類非常 多, 本系統的需要存儲的數據量不是很大, 并且為了接口電路 的簡便, 所以最終選擇了 ATMEL 公司的 AT93C46AT93C46 是串行存儲器 E2PROM, 具有在線改寫數據和自 動擦除功能, 電源關閉, 數據也不會丟失。存儲空間為 1024 , 用戶可以編程選擇存儲空間組織形式, 可將 1024 位的存儲空 間劃分為 128 字節(BYTE), 也可劃分為 64 (WORD)AT93C46 與單片機 SST 89E564RD 的接 口 電路 如 圖 4 所 示, 采用的方法是利用單片機的 I/O 口來模擬 93C46 的讀寫時 序, 沒有直接使用單片機的串行通訊口來與 93C46 相連。 圖 4 93C46 與單片機接口電路圖 圖 4 , 單片機 P1.1 93C46 CS 端相連, 作為片選信 號。P1.2 93C46 CLK 端相連, 93C46 提供時鐘信號。
P1.3 作為串行數據的輸出端, 93C46 的數據輸入端相連, 進行寫 操作。
P1.4 作為串行數據的輸入端, 93C46 的數據輸出端相 連, 進行讀操作。

     4 系統軟件設計 本系統的軟件設計任務主要分為五大模塊: (1)模糊控制 器; (2)驅動程序; (3)張力標定程序; (4)張力變化曲線繪制; (5)顯 示界面。系統軟件的總體設計如圖 5 所示。電機控制和光電開關與 LPC2214 之間都加入了 74245 隔離芯 片和排阻, 保證微處理器的安全。
     
2.3 串口通信及程序下載 串口通訊專門用于嵌入式控制程序的下載。LPC2214 自帶 了 256KB 的片上 Flash 存儲器, 省去了外接 Flash 存儲器儲存 程序。對片上 Flash 存儲器的編程可通過以下幾種方法來實現: 通過內置的串行 JTAG 接口, 通過在系統編程( ISP) UART0, 或通過在應用編程( IAP) JTAG 和在應用編程需要占用部分 I/ O 口線, 而本系統的嵌入式 CPU 需要大量 I/O 口線用來輸入采 集數據, 不適于本系統; 另外這兩種方法將增加嵌入式軟件編 寫與調試的復雜性, 故本系統選擇在系統編程, 加入了串口通 信電路用于下載。

 3 數據采集控制系統的軟件設計 操作系統移植嵌入式多任務實時操作系統(RTOS)μc/OS- II。μc/OS- II 是一個占先式、多任務、可移植性強的嵌入式實時 操作系統內核, 具有源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、穩定性 及可靠性高的特點。其內核提供任務調度與管理、時間管理、任 務同步與通信、內存管理及中斷服務等功能, 支持高達 64 個用 戶服務。90%的代碼函數用標準的 ANSI C 語言書寫, 程序可讀 性強、移植性好。內核具有執行效率高、占用空間小、實時性能 優良、可擴展性強的特點, 已在很多領域被證明是一個成熟穩 定的實時內核。 在此操作系統上實現數據采集控制、機械運動部分的控制 以及主控計算機通信。與控制主機的通信采用 USB 接口發送命 令字節, USB 通信的驅動包運行在該操作系統上。


4 結束語 本文采用 ARM 體系的嵌入式處理器 LPC2214 充分挖掘高 速線陣 CCD 器件的性能, 實現了一種牙頜模型快速掃描系統。 系統采用了精度和盲區指標都較好的結構光點光源掃描方案, 同時利用器件的高性能克服了該方案速度慢的缺陷, 掃描時間 和精度都達到了使用要求。 本文作者創新點: 巧妙利用 CCD 器件的像原位置相對固 定的特點, 用其輸出像原驅動計數電路得到光斑在 CCD 上的 位置及寬度, 進而建立數學模型計算得到目標在本掃描儀設定 坐標系中的深度信息。選擇使用 44MHz LPC2214 USB 接 口, 使得 CCD 20MHz 的采集速度得到了完全發揮。




更多
<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <网址链> <网址链> <网址链> <网址链> <网址链> <网址链>