CN104698967A - 一种电控模拟量输入系统及其输入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及缝纫机电控领域，尤其涉及一种电控模拟量输入系统及其输入方法。本发明设计的电控模拟量输入系统及其输入方法，在不增加任何成本的前提下，让热地式电控具有模拟量输入的功能，这不仅降低了带模拟输入功能的热地电控成本，而且由于不增加元件，同时也节省了布板面积，使得电控更加廉价与紧凑。

Description

一种电控模拟量输入系统及其输入方法
技术领域
本发明涉及缝纫机电控领域，尤其涉及一种电控模拟量输入的结系统及其输入方法。
背景技术
目前在工业伺服缝纫机电控通常使用两种硬件方案，一种为冷地式，也叫隔离式，即电控内部的DSP通过高速光耦隔离后再与IGBT驱动、IGBT以及输入高压点解电容的负极连接。另一种为地热式，也叫非隔离式，即电控内部的DSP与IGBT驱动、IGBT以及输入高压电解电容的负极直接共地连接。地热式方案的电控由于省去了很多的高速光耦等隔离元件，所以成本比冷地式工业伺服缝纫机电控低人民币15到20元。但是对于要求模拟量输入电控的一些场合，热地式电控需要额外增加线性光耦或隔离运算放大器实现隔离输入的功能。
额外增加线性光耦或运算放大器实现隔离输入的功能虽然可行，并且也在大多场合使用，但是线性光耦或隔离运算放大器成本也相当的高，使得需要带模拟量输入的地热式方案成本又额外增加。尤其是当需要使用多路模拟量输入时，就要使用多路的线性光耦或隔离运算放大器。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种电控模拟量输入系统，应用于工业伺服缝纫机中，其中，所述装置包括：
模拟量输入端，用于输入模拟量信号；
电控的操作面板，与所述模拟量输入端通过信号线连接，以将所述模拟量信号转换成数字信号；
热地电控处理器，通过开关式光耦与所述电控的操作面板连接，以接收所述数字信号并进行处理，以实现电控模拟量输入。
上述的系统，其中，所述电控的操作面板中设置有操作面板处理器。
上述的系统，其中，所述操作面板处理器上设置有AD输入转换端口。
上述的系统，其中，所述热地电控处理器内设置有数字信号处理单元，所述数字信号单元与所述电控的操作面板连接。
上述的系统，其中，所述热地电控处理器内设置有电控中央处理器，所述电控中央处理器与所述电控的操作面板连接。
一种如上述的电控模拟量输入方法，其中，包括以下步骤：
步骤S1，将若干模拟量信号通过信号线输入至电控的操作面板处理器内；
步骤S2，通过所述电控的操作面板处理器将若干所述模拟量信号转换为若干数字信号；
步骤S3，将所述若干数字信号以隔离通讯方式输入至热地电控处理器内，以实现电控模拟量输入。
上述的方法，其中，通过开关式光耦将所述若干数字信号以隔离通讯方式输入至热地电控处理器内。
上述的方法，其中，所述电控的操作面板处理器中设置一AD输入转换端口，通过所述AD输入转换端口将所述模拟量信号转换成所述数字信号。
上述的方法，其中，所述步骤S3具体为：
将所述若干数字信号以隔离通讯方式输入至热地电控处理器内，以实现电控模拟量输入，并通过设置在所述热地电控处理器中的数字信号处理单元对所述数字信号进行处理。
上述的方法，其中，所述方法应用于工业伺服缝纫机电控上。
综上所述，本发明设计的电控模拟量输入系统及其输入方法，在不增加任何成本的前提下，让热地式电控具有模拟量输入的功能，这不仅降低了带模拟输入功能的热地电控成本，而且由于不增加元件，同时也节省了布板面积，使得电控更加廉价与紧凑。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1本发明结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加易于理解，下面结合附图作进一步详细说明。应当说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的核心思想是：工业伺服缝纫机电控将需要需要输入电控的模拟量先直连的方式发送到操作面板的CPU上，操作面板CPU处理该模拟信号后，以通讯方式再发送回到电控的数字信号处理单元内。由于操作面板本身是隔离的，而操作面板与电控之间通常使用普通廉价开关式光耦隔离通讯，这为模拟量直接连接操作面板的CPU提供了可行性。
本发明的电控模拟量输入方法中，改变了传统的模拟量直接输入电控的连接方式，首先若干个模拟量信号通过通信线连接到操作面板上，在操作面板内部再次将模拟量输入到操作面板CPU的AD输入转换口上。电控的操作面板通过隔离通讯方式与热地电控处理器连接，该隔离通讯方式是所有热地式电控都需要有的，并不是特别为增加模拟量输入而增加的。可见模拟量输入方案未增加电控的任何成本，仅是通过改变连接方式而实现。
本发明热地式电控模拟量输入方法的工作方式是：若干模拟量输入到电控的操作面板CPU的AD输入转换口上，操作面板CPU对此模拟量进行采集，然后转换为数字信号，以通讯方式传输到电控内，电控内部的数字信号处理单元或者CPU处理器将以通讯方式获得的模拟量信息进行处理，从而实现了模拟量输入传输到电控内部的目的。
这样，在模拟量输入的路数越多，相对于普通使用线性光耦的输入方式，成本优势就越明显。
下面结合实例进行说明
实施例1
如图1所示，本发明涉及一种电控模拟量输入装置，该装置中包括有：
模拟量输入端口，模拟量信号通过该模拟量输入端口输入；
电控的操作面板，模拟量的输入端口与该电控的操作面板连接，因为是模拟量信号的输入，所以模拟量的输入端口与该电控的操作面板通过信号线通讯连接，然后接收模拟量输入端口输入的模拟量信号，该电控的操作面板内部设置的操作面板处理器将接收到的模拟量信号转换成数字信号；
热地电控处理器，该热地电控处理器通过开关式光耦与电控的操作面板连接，由模拟量信号转换成的数字信号通过该开关式光耦以隔离通讯的方式传输至该热地电控处理器内，以实现电控模拟量的输入。
在本申请中，在将模拟量信号由模拟量输入端口传输到电控的操作面板上之后，电控的操作面板中设置的操作面板处理器对该模拟量信号进行转换，转换成数字信号，这样，在操作面板处理器上就相应的设置有AD输入转换端口，数字信号是对连续模拟信号进行测量或滤波，因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，通过AD转换器实现。
当通过AD输入转换端口后的数字信号传输至热地电控处理器内，设置于热地电控处理器内的数字信号处理单元或者电控中央处理器以通讯的方式对获得的信号进行处理。在本申请中，数字信号处理单元与电控的操作面板连接，或者电控中央处理器与电控的操作面板连接皆可以，这样就可以实现模拟量输入传输到电控内部的目的。
实施例2
如图1所示，本发明涉及一种电控模拟量的输入方法，应用于热地式工业伺服缝纫机中，其中包括以下步骤：
步骤S1，将若干模拟量信号通过信号线输入至操作面板上；
模拟量信号在幅值域内核时间内都是连续的，对这些信号进行放大、滤波、调制、解调以及各种频率变换。模拟信号必须首先进行时间上的抽样，幅度上的量化，然后输入到计算机进行处理。处理结束后，将数字信号再进行滤波。
步骤S2，于操作面板上将模拟量信号输入到操作面板CPU的AD输入转换端口；
将模拟信号输入到操作面板CPU的AD端口以完成对模拟量信号的采集。模拟信号转换成数字信号，因为数字信号加强了通信的保密性，信号经AD变换后，先进行加密处理，再进行传输。
步骤S3，将模拟量信号从操作面板的CPU输入到热地电控处理器内；
模拟量信号在经过AD转换后转换成数字信号，经加密传输到热地电控处理器内。
数字信号是对连续模拟信号进行测量或滤波，因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，通过AD转换器实现。而将数字信号处理的输出经常也要变换成模拟域，这需要通过数模转换器实现。
在本发明中，操作面板CPU与热地电控处理器之间通过开关式光耦隔离通讯连接。开关式光耦隔离是采用光耦合器进行隔离，光耦隔离电路使被隔离的两部分电路之间没有电的直接连接，防止因有点的连接而引起的干扰，特别是低压的控制电路与外部高压电路之间。
光耦隔离的占空比是任一可调的，隔离耐压高，抗干扰能力强，且传输信号范围从DC到数MHz。
在本发明中，热地电控处理器中包括有一数字信号处理单元，该数字信号处理单元将操作面板CPU中传输过来的模拟量信号转换成数字信号，实现信号的传输。
综上所述，本发明设计的电控模拟量输入系统及其输入方法，在不增加任何成本的前提下，让热地式电控具有模拟量输入的功能，这不仅降低了带模拟输入功能的热地电控成本，而且由于不增加元件，同时也节省了布板面积，使得电控更加廉价与紧凑。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种电控模拟量输入系统，应用于工业伺服缝纫机中，其特征在于，所述装置包括：
模拟量输入端，用于输入模拟量信号；
电控的操作面板，与所述模拟量输入端通过信号线连接，以将所述模拟量信号转换成数字信号；
热地电控处理器，通过开关式光耦与所述电控的操作面板连接，以接收所述数字信号并进行处理，以实现电控模拟量输入。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电控的操作面板中设置有操作面板处理器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述操作面板处理器上设置有AD输入转换端口。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热地电控处理器内设置有数字信号处理单元，所述数字信号单元与所述电控的操作面板连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热地电控处理器内设置有电控中央处理器，所述电控中央处理器与所述电控的操作面板连接。
6.一种如权利要求1-5所述系统的电控模拟量输入方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将若干模拟量信号通过信号线输入至电控的操作面板处理器内；
步骤S2，通过所述电控的操作面板处理器将若干所述模拟量信号转换为若干数字信号；
步骤S3，将所述若干数字信号以隔离通讯方式输入至热地电控处理器内，以实现电控模拟量输入。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过开关式光耦将所述若干数字信号以隔离通讯方式输入至热地电控处理器内。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电控的操作面板处理器中设置一AD输入转换端口，通过所述AD输入转换端口将所述模拟量信号转换成所述数字信号。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
将所述若干数字信号以隔离通讯方式输入至热地电控处理器内，以实现电控模拟量输入，并通过设置在所述热地电控处理器中的数字信号处理单元对所述数字信号进行处理。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法应用于工业伺服缝纫机电控上。
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