HF-KP053B-S10

• 型号：HF-KP053B-S10


• 数量：100


• 制造商：上海曦龙电气设备有限公司


• 有效期：2017/7/2 0:00:00

HF-KP053B-S10

本文运动控制系统软件实现是基于一种高速工业绣花机的体系结构，该体系结构以ARM9 处理器S3C2440 为CPU，结合CPLD 扩展模块，主要功能是满足绣花机在1200 转/分转速下的实时性要求（目前国内高速工业绣花机的主流转速为1000转/分），即在高速运转完成自动绣花、剪线和换色等工作的同时，保证刺绣品质和满足一些人性化要求。对此文中提出了一种基于Windows CE5.0 多线程机制的绣花机运动控制系统软件实现方案，该方案已应用于自主开发的高速工业绣花机中，取得了较好的效果。

2 运动控制系统实时性要求及模块分析

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绣花机运动控制系统是强实时系统，系统所选择的运行环境必须能及时响应绣花机运动控制系统的实时性任务，如果系统响应的实时性不够，会导致绣花机在自动运行过程中出现断续等不稳定现象。由于Windows CE 系统在界面、人机交互能力、多任务以及开放性等方面的优势，开发基于 Windows CE 的工控系统称为一种趋势。      

属于实时性操作系统，在Windows CE5.0 系统中，合理应用Windows CE 多线程技术来解决系统的实时多任务成为开发技术的关键。绣花机运动控制系统对各个电机以及其它模块的实时性提出了很高的要求。Windows CE 多线程机制因其能同时执行多项任务而能较好的满足这一要求，同时结合采用有效的中断方式来加强对实时性要求的实现。

根据运动控制系统的功能要求，整个系统主要分为以下几个模块：（1）主轴控制模块，控制主轴电机运转，带动绣针上下移动。（2）XY 步进电机控制模块，控制XY 步进电机，移动绣框。（3）剪线模块，控制剪线电机，完成自动剪线操作。（4）换色模块，控制换色电机，完成自动换色操作。（5）光电检测模块（A 相Z 相），主轴电机旋转位置及圈数的计数反馈。（6）限位处理模块，防止步进电机移框时越位。（7）断线检测模块，检测绣针上的线是否断掉。（8）报警模块，绣花机异常状态报警。各个模块之间的通信关系如

十蒸、城管横行

驱对赶，罚对惩，侮辱对欺凌。

吞声对忍气，无奈对可憎。

泪洒地，愤填膺，战战对兢兢。

贫病终年逼，忧愁与日增。

捶胸叫苦苦难诉，仰面呼天天不应。

劣迹斑斑，空教纸上政声著。

丑闻种种，请看街头民怨腾。

根据被控对象对 PLC

控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O

模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC

程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC

时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到

PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC

连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC

软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

三、 PLC 硬件系统设计

1 ． PLC 型号的选择

在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。

在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、

有需要PLC手册电子版的朋友留下

PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC

产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。

（ 1 ）对输入 / 输出点的选择

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC

的点数。

另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ％； PLC

每个输出点的驱动能力（ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC

的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC

平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。

（ 2 ）对存储容量的选择

对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 /

点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 /

输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200

字以上的数量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。

（ 3 ）对 I/O 响应时间的选择

PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3

个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O

响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。

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