專利名稱：紙箱印刷成套設(shè)備送紙部嵌入式數(shù)字控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌入式 數(shù)字控制裝置，屬于裝備制造業(yè)中用于印刷機(jī)械送紙部的嵌入式數(shù)字控制 裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)紙箱印刷成套設(shè)備的控制裝置釆用PLC作為其主控器，具有成本 高，速度慢等缺點(diǎn)。從整機(jī)的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，PLC控制系統(tǒng)朝著嵌入式數(shù) 字控制系統(tǒng)發(fā)展，嵌入式數(shù)字控制系統(tǒng)避免了 PLC控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本高、 實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)，同時(shí)也具有PLC控制系統(tǒng)可靠性高、開(kāi)發(fā)周期短的優(yōu)點(diǎn)， 并且其軟硬件資源豐富、具有RTLinux、 HC/OS-II 、 VxWorks 、 Nucleus 等嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和友好的人機(jī)界面，可實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的可重構(gòu)，從 而開(kāi)放式數(shù)字控制系統(tǒng)得以真正實(shí)現(xiàn)。
數(shù)字控制系統(tǒng)已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其幵放性便于主機(jī)廠 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，以發(fā)揮其技術(shù)特色，其技術(shù)上的成熟度使其可靠性大大超 過(guò)了以往的封閉式數(shù)字控制系統(tǒng)，并為用戶提供了強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)能力，使DNC (直接數(shù)控)和單元控制功能得以實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)系統(tǒng)集成化和信息綜合化。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為上述背景技術(shù)所提出問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 性能優(yōu)良，性價(jià)比高，方便實(shí)用且適用于不同型號(hào)的全電腦印刷機(jī)送紙部 的雙CPU分布式嵌入式數(shù)字控制裝置。本發(fā)明控制功能層次明確，設(shè)計(jì)巧
妙，人機(jī)界面漂亮，控制功能層次明確，適用于不同型號(hào)的全電腦印刷機(jī)
送紙部的控制裝置，具有很強(qiáng)的通用性。本控制器采用ARM和C8051F嵌入 式處理器作為主CPU，以其高主頻和完善的功能最大限度的提高控制器的速度與精度，全面的提升了印刷成套設(shè)備的整機(jī)性能，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)PLC控 制器引起的速度低與成本高的不足。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良， 性價(jià)比高，人機(jī)界面漂亮，方便實(shí)用的全電腦紙箱印刷設(shè)備送紙部嵌入式 數(shù)字控制裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是釆用雙CPU相結(jié)合的ARM和C8051F嵌入式處理 器(1)作為裝置的主控制器;通過(guò)使用LCD觸摸屏模塊(2)作為人機(jī)交 互的手段；通過(guò)鍵盤(pán)模塊(3 )用于輸入送紙部各輥簡(jiǎn)間隙參數(shù)和GUI功能 選擇的；LED模塊(4)用于顯示CPU輸入輸出接口的狀態(tài)；使用編碼器測(cè) 速控速模塊(5)用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整輥簡(jiǎn)間隙；模塊(6)用 于各接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)的采集和輸入；繼電器光電隔離模塊(7 )用 于控制電機(jī)通斷的驅(qū)動(dòng)與隔離；RS485通信模塊(8 )用于雙CPU間的通信， 實(shí)現(xiàn)雙CPU的協(xié)調(diào)工作與數(shù)據(jù)共享；現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9 )用于高速
高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部件數(shù)據(jù)的共享的和控制的協(xié)調(diào)；其中處理器
模塊(l)中的ARM處理器負(fù)責(zé)GUI人機(jī)交互LCD觸摸屏接口模塊(2)、鍵 盤(pán)模塊(3)、狀態(tài)顯示LED模塊(4)、接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)采集和輸 入模塊(6 )、雙CPU通信的RS485通信模塊(8 );處理器模塊(1 )中的 C8051F處理器負(fù)責(zé)狀態(tài)顯示LED模塊(4)、用于控制電機(jī)的編碼器測(cè)速控 速模塊(5)、繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊(7)、雙CPU通信的RS485通 信模塊(8 )、現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9 )。
上述嵌入式處理器(1)采用雙級(jí)控制構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，其中一 級(jí)處理器ARM最高主頻達(dá)到533MHZ， CPU內(nèi)置LCD控制器，支持24bpp圖像 顯示，采用TFT屏16b卯顯示模式，且內(nèi)置觸摸屏控制器，支持四線制電 阻式觸摸屏，ARM處理器輸出直接連接負(fù)責(zé)GUI人機(jī)交互的LCD觸摸屏接 口模塊(2); 二級(jí)CPU釆用C8051F處理器，其特征在于由C8051F處理器 內(nèi)置的CAN控制器構(gòu)成高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部件間數(shù)據(jù)通信互聯(lián)的CAN2. 0B協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)路，提高了整機(jī)各分機(jī)間數(shù)據(jù)通信的高速 穩(wěn)定性，其帶寬為1Mbps。雙CPU各部功能分布明確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制功 能層次明確，適用于不同型號(hào)的全電腦印刷機(jī)送紙部的控制系統(tǒng)，具有很 強(qiáng)的通用性。
上述GUI人機(jī)交互LCD觸摸屏模塊(2 )，其釆用TFT屏構(gòu)成64K色圖 像顯示GUI人機(jī)交互界面，模塊(2 )的LCD數(shù)據(jù)接口 VDO ~ VD23作為圖像 顯示數(shù)據(jù)的輸出總線；LCD控制器與LCD驅(qū)動(dòng)器之間的幀同步信號(hào)VFRAME, 通知LCD刷新的一幀顯示；LCD控制器與LCD驅(qū)動(dòng)器之間的同步脈沖信號(hào) VLINE，將水平位移寄存器中的數(shù)據(jù)顯示到LCD屏上；LCD控制器與LCD驅(qū) 動(dòng)器之間的像素時(shí)鐘信號(hào)VCLK，LCD控制器在VCLK的上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)，.在 其下降沿釆樣數(shù)據(jù)。LCD控制器使用的交流信號(hào)VM, VM信號(hào)改變用于打開(kāi)
或關(guān)閉像素的行和列電壓的極性，控制像素點(diǎn)的顯示與熄滅。驅(qū)動(dòng)器 7札VTH162245增加LCD連接線的線長(zhǎng),提高LCD顯示數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，保證 GUI顯示的良好效果。模塊(2)的觸摸屏采用四線制電阻式觸摸屏，模塊 (1)中的ARM處理器內(nèi)置觸摸屏數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，外接于4個(gè)引腳XM、 XP、 YM、 YP，通過(guò)處理器內(nèi)置的IO位AD轉(zhuǎn)換器采樣觸摸屏的模擬信號(hào)。
上述輸入送紙部各輥簡(jiǎn)間隙參數(shù)和GUI功能選擇的鍵盤(pán)模塊(3 )，包 括有光電隔離器JK1~ JK8,隔離24V電源與3.3V電源，隔離干擾信號(hào)流 入下一級(jí)控制電路；隔離器K1 JK8的限流電阻RK1 RK8，控制光電隔 離器電流的大小，使隔離器穩(wěn)定工作，隔離器JK1 JK8的輸出引腳與嵌入 式處理器模塊(1)連接。
上述顯示CPU輸入輸出接口狀態(tài)的LED模塊(4),包括有LED的限流 電阻R1 R8，控制發(fā)光二極管電流的大小，使LED穩(wěn)定工作，其輸出引腳 與光電隔離器相連。
上述控制電機(jī)的編碼器測(cè)速控速模塊(5)，包括有光電隔離器，隔離 24V電源與3. 3V電源，隔離干擾信號(hào)流入下一級(jí)控制電路，使系統(tǒng)釆集到未受干擾的純編碼器信號(hào)，防止處理器對(duì)電機(jī)位置的誤判，達(dá)到高速高精
度的目的；光電隔離器的輸出端上拉電阻RA1 RA8與處理器相連，使處理 器方便的釆集到光電編碼器的脈沖信號(hào)。
上述用于各接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)采集和輸入模塊(6),通過(guò)光電 隔離器構(gòu)成各種接近開(kāi)關(guān)與行程開(kāi)關(guān)的一般通用輸入接口。
上述用于驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)通斷繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊(7)，包括 有光電隔離器；驅(qū)動(dòng)器輸入端的限流電阻RU1 RU8，限制驅(qū)動(dòng)器輸入端的 電流大小，且使繼電器低電平有效，從而使系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)狀態(tài)處于不變，保證
印刷機(jī)送紙部的初始工作狀態(tài)穩(wěn)定。
上述雙CPU通信的RS485通信模塊(8),使兩級(jí)CPU互聯(lián)，完成控制
系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。
上述高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部協(xié)調(diào)工作的現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信 模塊(9),使高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部件間的數(shù)據(jù)共享，構(gòu)成 CAN2.0B協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)路，提高了整機(jī)各分機(jī)間數(shù)據(jù)通信的高速穩(wěn)定 性，帶寬高達(dá)lMbps。
本發(fā)明的有益效果在于中央控制器釆用雙CPU結(jié)構(gòu)一一ARM和 C8051F嵌入式處理器作為主控制器，是控制任務(wù)分級(jí)處理，提高了控制系 統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性；各印刷輥簡(jiǎn)間距離的調(diào)整利用電機(jī)與光電編碼器構(gòu) 成的高精度測(cè)速與控速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)完成，實(shí)現(xiàn)了印刷成套設(shè)備高速高性能的 特點(diǎn)；本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良，性價(jià)比高，人機(jī)界 面漂亮，方便實(shí)用的全電腦紙箱印刷成套設(shè)備送紙部嵌入式數(shù)字控制裝置。


圖1為本發(fā)明的雙CPU結(jié)構(gòu)原理框圖2為本發(fā)明人機(jī)交互的LCD觸摸屏模塊接口電路圖；圖3為本發(fā)明GUI功能選擇的鍵盤(pán)模塊電路圖4為本發(fā)明CPU輸入輸出接口狀態(tài)的LED模塊電路圖5為本發(fā)明編碼器測(cè)速控速模塊接口電路圖6為本發(fā)明接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)采集和輸入模塊原理框圖;
圖7為本發(fā)明繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊電路圖8為本發(fā)雙CPU通信的RS485通信模塊原理框圖9為本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊互聯(lián)電路圖IO為本發(fā)明編碼器正反轉(zhuǎn)時(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)換具體實(shí)施方式
本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖和電路圖如圖1~9所示，包括有雙CPU的ARM和 C8051F嵌入式處理器(1)、人機(jī)交互的LCD觸摸屏模塊(2)、送紙部各輥 簡(jiǎn)間隙參數(shù)輸入和GUI功能選擇的鍵盤(pán)模塊(3)、 CPU輸入輸出接口狀態(tài) 顯示的LED模塊(4)、編碼器測(cè)速控速模塊(5 )、各接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān) 信號(hào)釆集和輸入模塊(6)、繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊(7)、用于雙CPU 通信的RS485通信模塊(8 )、現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9 ),其中處理器模 塊(l)中的ARM處理器負(fù)責(zé)GUI人機(jī)交互LCD觸摸屏接口模塊(2)、鍵盤(pán) 模塊(3)、狀態(tài)顯示LED模塊(4)、接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)釆集和輸入 模塊(6 )、雙CPU通信的RS485通信模塊(8 );處理器模塊(1)中的C8051F 處理器負(fù)責(zé)狀態(tài)顯示LED模塊(4)、用于控制電機(jī)的編碼器測(cè)速控速模塊
(5)、繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊(7)、雙CPU通信的RS485通信模塊
(8 )、現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9 )。
實(shí)施例
1、嵌入式處理器(1)釆用雙CPU的雙級(jí)控制，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng), 其中一級(jí)處理器ARM最高主頻達(dá)到533MHZ,本實(shí)施例中所使用ARM芯片S3C2440釆用400MHZ主頻；同時(shí)ARM芯片具有內(nèi)置LCD控制器，支持24bpp 圖像顯示，本實(shí)施例中釆用TFT屏16bpp顯示模式，且內(nèi)置觸摸屏控制器， 支持四線制電阻式觸摸屏，ARM處理器輸出直接連接負(fù)責(zé)GUI人機(jī)交互的 LCD觸摸屏接口模塊(2); 二級(jí)CPU釆用C8051F處理器，其特征在于由 C8051F處理器內(nèi)置的CAN控制器構(gòu)成高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部件 間數(shù)據(jù)通信互聯(lián)的CAN2. OB協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)路，提高了整機(jī)各分機(jī)間數(shù) 據(jù)通信的高速穩(wěn)定性，其帶寬為1Mbps。雙CPU各部功能分布明確，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，控制功能層次明確，適用于不同型號(hào)的全電腦印刷機(jī)送紙部的控制 系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的通用性。
2、 上述GUI人機(jī)交互LCD觸摸屏模塊(2),其釆用TFT屏構(gòu)成64K 色圖像顯示GUI人機(jī)交互界面，模塊(2)的LCD數(shù)據(jù)接口 VD0 VD23作為 圖像顯示數(shù)據(jù)的輸出總線，本實(shí)施例中釆用16bpp顯示模式，界面顏色過(guò) 渡自然，GUI界面簡(jiǎn)潔、美觀；LCD控制器與LCD驅(qū)動(dòng)器之間的幀同步信號(hào) VFRAME，通知LCD刷新的一幀顯示；LCD控制器與LCD驅(qū)動(dòng)器之間的同步 脈沖信號(hào)VLINE，將水平位移寄存器中的數(shù)據(jù)顯示到LCD屏上；LCD控制器 與LCD驅(qū)動(dòng)器之間的像素時(shí)鐘信號(hào)VCLK，LCD控制器在VCLK的上升沿發(fā)送 數(shù)據(jù)，在其下降沿釆樣數(shù)據(jù)。LCD控制器使用的交流信號(hào)VM， VM信號(hào)改變 用于打開(kāi)或關(guān)閉像素的行和列電壓的極性，控制像素點(diǎn)的顯示與熄滅。驅(qū) 動(dòng)器74LVTH162245增加LCD連接線的線長(zhǎng)，提高LCD顯示數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性， 保證GUI顯示的良好效果。人機(jī)交互界面是印刷機(jī)成套設(shè)備各種參數(shù)輸入 的媒介，是裝置具有很強(qiáng)的可操作性。模塊(2)的觸摸屏采用四線制電阻 式觸摸屏，模塊U)中的ARM處理器內(nèi)置觸摸屏數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，外接于4 個(gè)引腳XM、 XP、 YM、 YP,通過(guò)處理器內(nèi)置的IO位AD轉(zhuǎn)換器釆樣觸摸屏的 模擬信號(hào)。
3、 上述輸入送紙部各輥簡(jiǎn)間隙參數(shù)和GUI功能選擇的鍵盤(pán)模塊(3)， 包括有光電隔離器JK1 K8，隔離24V電源與3. 3V電源，隔離干擾信號(hào)流入下一級(jí)控制電路；隔離器JK1~ JK8的限流電阻RK1 RK8，控制光電 隔離器電流的大小，使隔離器穩(wěn)定工作，隔離器JK1 JK8的輸出引腳與嵌 入式處理器模塊(1 )連接。上述顯示CPU輸入輸出接口狀態(tài)的LED模塊(4 ), 包括有LED的限流電阻R1-R8,控制發(fā)光二極管電流的大小，使LED穩(wěn)定 工作，其輸出引腳與光電隔離器相連。
4、 上述控制電機(jī)的編碼器測(cè)速控速模塊(5)，包括有光電隔離器，隔 離24V電源與3. 3V電源，隔離干擾信號(hào)流入下一級(jí)控制電路，使系統(tǒng)采集 到未受千擾的純編碼器信號(hào)，防止處理器對(duì)電機(jī)位置的誤判，達(dá)到高速高 精度的目的；光電隔離器的輸出端上拉電阻RA1-RA8與處理器相連，使處 理器方便的采集到光電編碼器的脈沖信號(hào)。用于各接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信 號(hào)采集和輸入模塊(6)，通過(guò)光電隔離器構(gòu)成各種接近開(kāi)關(guān)與行程開(kāi)關(guān)的 一般通用輸入接口。用于驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)通斷繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊
(7)，包括有光電隔離器；驅(qū)動(dòng)器輸入端的限流電阻RU1 RU8，限制驅(qū)動(dòng) 器輸入端的電流.大小，且使繼電器低電平有效，從而使系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)狀態(tài)處于 不變，保證印刷機(jī)送紙部的初始工作狀態(tài)穩(wěn)定。
5、 雙CPU通信的RS485通信模塊(8)，使兩級(jí)CPU互聯(lián)，完成控制系 統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部 協(xié)調(diào)工作的現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9),使高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備 各部件間的數(shù)據(jù)共享，構(gòu)成CAN2. OB協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)路，提高了整機(jī)各 分機(jī)間數(shù)據(jù)通信的高速穩(wěn)定性，帶寬高達(dá)lMbps。
權(quán)利要求1、一種用于高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌入式數(shù)字控制裝置，其特征在于包括有雙CPU的ARM和C8051F嵌入式處理器(1)、用于人機(jī)交互的LCD觸摸屏模塊(2)、用于輸入送紙部各輥筒間隙參數(shù)和GUI功能選擇的鍵盤(pán)模塊(3)、用于顯示CPU輸入輸出接口狀態(tài)的LED模塊(4)、用于控制電機(jī)的編碼器測(cè)速控速模塊(5)、用于各接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)采集和輸入模塊(6)、用于驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)通斷繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊(7)、用于雙CPU通信的RS485通信模塊(8)、用于高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部協(xié)調(diào)工作的現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9)，其中處理器模塊(1)中的ARM處理器負(fù)責(zé)GUI人機(jī)交互LCD觸摸屏接口模塊(2)、鍵盤(pán)模塊(3)、狀態(tài)顯示LED模塊(4)、接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)采集和輸入模塊(6)、雙CPU通信的RS485通信模塊(8)；處理器模塊(1)中的C8051F處理器負(fù)責(zé)狀態(tài)顯示LED模塊(4)、用于控制電機(jī)的編碼器測(cè)速控速模塊(5)、繼電器的驅(qū)動(dòng)與光電隔離模塊(7)、雙CPU通信的RS485通信模塊(8)、現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的 嵌入式數(shù)字控制裝置，其特征在于上述嵌入式處理器(1 )采用雙級(jí)控制構(gòu) 成分布式控制系統(tǒng)，其中一級(jí)處理器ARM最高主頻達(dá)到533MHZ,CPU內(nèi)置 LCD控制器，支持24bpp圖像顯示，釆用TFT屏16bpp顯示模式，且內(nèi)置 觸摸屏控制器，支持四線制電阻式觸摸屏，ARM處理器輸出直接連接負(fù)責(zé) GUI人機(jī)交互的LCD觸摸屏接口模塊(2); 二級(jí)CPU釆用C8051F處理器， 其特征在于由C8051F處理器內(nèi)置的CAN控制器構(gòu)成高速高精度紙箱印刷成 套設(shè)備各部件間數(shù)據(jù)通信互聯(lián)的CAN2. OB協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)路，提高了整 機(jī)各分機(jī)間數(shù)據(jù)通信的高速穩(wěn)定性，其帶寬為1Mbps。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌 入式數(shù)字控制裝置，其特征在于上述GUI人機(jī)交互LCD觸摸屏模塊(2 )，其采用TFT屏構(gòu)成64K色圖像顯示GUI人機(jī)交互界面，模塊(2)的LCD 數(shù)據(jù)接口 VD0 VD23作為圖像顯示數(shù)據(jù)的輸出總線，驅(qū)動(dòng)器74LVTH162245 增加LCD連接線的線長(zhǎng)，提高LCD顯示數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，保證GUI顯示的良 好效果；模塊(2)的觸摸屏釆用四線制電阻式觸摸屏，模塊(1)中的ARM 處理器內(nèi)置觸摸屏數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，外接于4個(gè)引腳XM、 XP、 YM、 YP，通過(guò) 處理器內(nèi)置的IO位AD轉(zhuǎn)換器釆樣觸摸屏的模擬信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌 入式數(shù)字控制裝置，其特征在于上述輸入送紙部各輥簡(jiǎn)間隙參數(shù)和GUI功 能選擇的鍵盤(pán)模塊(3 ),包括有光電隔離器JK1 ~ JK8，隔離24V電源與3. 3V 電源，隔離干擾信號(hào)流入下一級(jí)控制電路；隔離器JK1 JK8的限流電阻 RK1-RK8，控制光電隔離器電流的大小，使隔離器穩(wěn)定工作，隔離器Kl~ K8的輸出引腳與嵌入式處理器模塊(1)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌 入式數(shù)字控制裝置，其特征在于上述顯示CPU輸入輸出接口狀態(tài)的LED模 塊U),包括有LED的限流電阻R1 R8，控制發(fā)光二極管電流的大小，使 LED穩(wěn)定工作，其輸出引腳與光電隔離器相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌 入式數(shù)字控制裝置，其特征在于上述控制電機(jī)的編碼器測(cè)速控速模塊(5 )， 包括有光電隔離器，隔離24V電源與3. 3V電源，隔離干擾信號(hào)流入下一級(jí) 控制電路，使系統(tǒng)采集到未受干擾的純編碼器信號(hào)，防止處理器對(duì)電機(jī)位 置的誤判，達(dá)到高速高精度的目的；光電隔離器的輸出端上拉電阻M1-RA8與處理器相連，使處理器方便的釆集到光電編碼器的脈沖信號(hào)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌 入式數(shù)字控制裝置，其特征在于上述用于各接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)信號(hào)采集 和輸入模塊(6),通過(guò)光電隔離器構(gòu)成各種接近開(kāi)關(guān)與行程開(kāi)關(guān)的一般通 用輸入接口。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的 嵌入式數(shù)字控制裝置，其特征在于上述用于驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)通斷繼電器的驅(qū) 動(dòng)與光電隔離模塊(7)，包括有光電隔離器；驅(qū)動(dòng)器輸入端的限流電阻RU1-RU8，限制驅(qū)動(dòng)器輸入端的電流大小，且使繼電器低電平有效，從而使 系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)狀態(tài)處于不變，保證印刷機(jī)送紙部的初始工作狀態(tài)穩(wěn)定。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌 入式數(shù)字控制裝置，其特征在于雙CPU通信的RS485通信模塊(8)，使兩 級(jí)CPU互聯(lián)，完成控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的 嵌入式數(shù)字控制裝置，其特征在于高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部協(xié)調(diào) 工作的現(xiàn)場(chǎng)總線CAN通信模塊(9),使高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部 件間的數(shù)據(jù)共享，構(gòu)成CAN2.0B協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)路，提高了整機(jī)各分機(jī) 間數(shù)據(jù)通信的高速穩(wěn)定性，帶寬高達(dá)lMbps。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備中送紙部的嵌入式數(shù)字控制裝置。本實(shí)用新型采用雙級(jí)控制構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制功能層次明確，適用于不同型號(hào)的全電腦印刷機(jī)送紙部的控制系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的通用性。本控制器采用ARM和C8051F嵌入式處理器作為主CPU，以其高主頻和完善的功能能最大限度的提高控制器的速度與精度，全面的提升了印刷成套設(shè)備的整機(jī)性能，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)PLC控制器引起的速度低與成本高的不足；采用16K色LCD觸摸屏作為人機(jī)交互的手段；通過(guò)C8051F處理器內(nèi)置的CAN控制器構(gòu)成高速高精度紙箱印刷成套設(shè)備各部件間數(shù)據(jù)通信互聯(lián)的CAN2.0B協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)路，采用1Mbps的帶寬提高了整機(jī)與各分機(jī)間高速數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，性價(jià)比高，人機(jī)界面漂亮，方便實(shí)用的全電腦紙箱印刷設(shè)備送紙部嵌入式數(shù)字控制裝置。
文檔編號(hào)G05B19/414GK201355441SQ200820202628
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者何國(guó)勝, 吳黎明, 唐露新, 盼 孫, 湯秀春, 王桂棠, 胡萬(wàn)斌, 賴南輝, 鄧耀華, 陳永生 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué);廣州科盛隆紙箱包裝機(jī)械有限公司