CN105786065B - 一种缝纫设备主控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缝纫设备主控制系统，包括人机交互板、分开设置的电源板以及主控板；主控板包括主控制器及与主控制器连接的电机驱动模块、状态监测模块、温湿度传感器、RTC时钟模块；控制器通过RS 485总线连接人机交互板，控制器连接晶振、FLASH存储器并通过UART串行总线连接485芯片，485芯片通过RS 485总线连接电源模板，电源板通过主控板上的电压转换模块连接主控板并与电机通过PWM控制电路相连接；控制器通过两个USB芯片连接至少两个可实现连接WIFI模块或蓝牙模块以实现与外部服务器进行无线通信以及外部设备插接以读取控制器存储的数据USB接口。本发明可以实现对缝纫设备远程控制及管理，具有重要的生产实践与现实意义。

Description

一种缝纫设备主控制系统

技术领域

本发明属于缝纫设备控制技术领域，具体涉及一种缝纫设备主控制系统。

背景技术

工业缝纫机控制过程是机修工和操作工均通过操作面板输入缝纫工艺参数确定缝纫机各个部件机构的运动特性，包括对缝纫机电控制器的"参数设置"、"动作执行"等；现在大部分的工业缝纫机都是将这两种操作集中在一个操作面板中完成。工业缝纫机如包缝机目前的控制一般是通过操作面板以实现，然后现有缝纫设备的主控单元功能单一，无法实现对缝纫设备的智能控制管理，无法通过远程方式进行数据的运行数据的传送以及远程操作指令的接收，智能化程度较低，因此，开发一种可以远程控制缝纫机的缝纫设备主控制系统，具有重要的生产实践与现实意义。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种缝纫设备主控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种缝纫设备主控制系统，包括人机交互板、分开设置的电源板以及主控板；所述主控板包括主控制器以及与所述主控制器连接的电机驱动模块、状态监测模块、检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器、RTC时钟模块；所述主控制器通过RS485总线连接人机交互板，所述主控制器连接晶振、FLASH存储器并通过UART串行总线连接485芯片，所述485芯片通过RS 485总线连接电源板，所述电源板通过主控板上的电压转换模块连接所述主控板为主控板提供工作用电压并与电机通过PWM控制电路相连接；所述主控制器通过两个USB芯片连接至少两个可实现连接WIFI模块或蓝牙模块以实现与外部服务器进行无线通信接收远程控制指令、传送设备运行监控数据至远程监控终端以及由外部设备插接以读取数据存储器中存储的设备运行数据的USB接口。

所述电源板包括DSP控制器以及电源转换模块，所述电源转换模块包括用于将外部220伏交流电转换为直流电压输出至DSP控制器的第一电源转换模块与用于将外部220伏交流电通过AC-DC-AC转换为电机工作电压的第二电源转换模块,所述第二电源转换模块连接DSP控制器，通过采集电机转速并输出PWM脉冲宽度调制信号以实现对电机的闭环控制。

所述人机交互板包括ARM控制器、显示屏以及人机交互按键，所述显示屏以及人机交互按键分别连接所述ARM控制器，所述ARM控制器通过485芯片连接及对应的RS 485总线连接主控制器，并连接相应的晶振；所述人机交互按键可用于设定环境温湿度上限值与下限值、电机温度上限值、电机最高转速、压脚抬升到落下的间隔时间、吸风持续时间、电机不转一定时间后自动断电的该一定时间的长短以及缝纫机手动、自动与半自动运行模式的选择设定并用于故障警示灯复位；所述显示屏可显示当前环境的温湿度值数据、电机转速、电机温度、电机设定的转速以及通过故障灯显示设备运行状态。

所述主控制器通过I2C串行总线连接检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器，所述主控制器通过温湿度警示电路连接温湿度警示灯。

所述主控制器还连接用于检测电机温度的电机温度传感器，用于在检测当前电机温度高于设定的上限值时控制电机停机。

所述主控制器为ARM控制芯片。

本发明可以实现缝纫设备与外部设备数据传送，将缝纫设备采集并存储设备数据传送到外部设备，如服务器存储，也可以接收外部设备远程传送的指令并执行相应的操作，实现对缝纫设备的远程控制，不但可以远程控制且可以通过人机交互板面对面控制，且通过实时检测缝纫设备的当前工作环境的温度与湿度情况，与预设的工作环境的温度与湿度数据相比，根据预设的控制程序控制缝纫设备工作或不工作，对保护缝纫设备起到了智能保护作用，具有重要的生产实践与现实意义。

附图说明

图1为本发明实施例提供的缝纫设备主控制系统的示意图；

图2所示为电源板的结构示意图；

图3所示为主控板的结构示意图；

图4所示为人机交互板的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

参见图1-4所示，一种缝纫设备主控制系统，包括人机交互板、分开设置的电源板以及主控板；所述主控板包括主控制器以及与所述主控制器连接的电机驱动模块、状态监测模块、检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器、RTC时钟模块、故障灯；所述主控制器通过RS 485总线连接人机交互板，所述主控制器连接晶振、FLASH存储器并通过UART串行总线连接485芯片，所述485芯片通过RS 485总线连接电源板，所述电源板通过主控板上的电压转换模块连接所述主控板，为主控板提供工作用电压并与电机通过PWM控制电路相连接；所述主控制器通过两个USB芯片连接至少两个可实现连接WIFI模块或蓝牙模块以实现与外部服务器或移动终端设备进行无线通信以及外部设备插接以读取控制器存储的数据USB接口。

本发明通过分开设置电源板以及主控板，可以使主控板与电源板分别安装于缝纫设备的不同部位，从而使得安装灵活，且主要的是分开设置，可以实现主控板与电源板的相隔离，防止电源板对主控板的电磁影响。

通过所述状态监测电路模块，可以实现对缝纫设备的各种信号，包括模拟量信号与数字信号，如输入电压信号、脚踏板信号、输入电源开关位置信号、压脚位置信号，剪切刀位置信号、吸风电磁阀信号、缝料板位置信号、脚踏板抬压脚开关信号、手动剪线开关信号、红外光检测器信号进行处理后输入后中央处理器CPU中处理后存储至数据存储器(如SD卡，存储时间一个月，一个月以上数据依次覆盖更新)中或转发出去到外部设备或外部服务器，并且根据数据值情况在本地输出指示状态，本地通过指示灯指示：正常、预警、故障，根据当前的运行模式按预设的对应的控制程序相应的输出控制信号或指令，如抬压脚电磁气动换向阀信号，剪切刀电磁气动换向阀信号、吸风电磁气动换向阀信号及输入电源开关信号。

所述外部设备可以是的手机或U盘等即插即用存储工具，所述外部服务器可以是一个中控服务器或控制服务器，所述缝纫设备可以将采集的设备的工作数据或设备运行数据上传至服务器，由服务器存储，并与数据库存储的设备相关的工作数据或设备运行标称数据进行实时对比，查询数据库，以判断设备各个部件的运行情况及故障情况，包括服务年限、开机时间、停机时间、工作时间、电机转速、电机启动次数，然后由服务器提供提示或报警功能，如提示设备是否需要保养及相应的部件已近更换期，提示用户更换相应的部件，是否需要添加机油，如判断出现故障原因，故障类别、指示故障位置并提供故障解决在线帮助等。

所述外部服务器可以采用WEB页面，通过WEB页面由用户进行操作及察看相应的缝纫设备的工作数据或运行数据，并连接打印机，以实现将数据表格进行打印保存。

所述外部服务器可以与用户的移动终端设备连接，由移动终端设备内置相应的应用软件，可以实现通过移动终端设备接收缝纫设备远程发送的数据及报警提示。

其中，所述电源板包括DSP控制器以及电源转换模块，所述电源转换模块包括用于将外部220伏交流电转换为直流电压输出至DSP控制器的第一电源转换模块与用于将外部220伏交流电通过AC-DC-AC转换为电机工作电压的第二电源转换模块,所述第二电源转换模块连接DSP控制器，通过采集电机转速并输出PWM脉冲宽度调制信号以实现对电机的闭环控制。

其中，所述人机交互板包括ARM控制器、显示屏以及人机交互按键，所述显示屏以及人机交互按键分别连接所述ARM控制器，所述ARM控制器通过485芯片连接及对应的RS485总线连接主控制器，并连接相应的晶振。

其中，本发明中所述控制器通过I2C串行总线连接检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器，所述控制器通过温湿度警示电路连接温湿度警示灯。

需要说明的是，本发明中，所述温湿度传感器包括有温度传感器、湿度传感器，可以采用现有市售的成品使用，通过I2C串行总线连接控制器，将采用的当前环境的温度与湿度数据实时传送到控制器，由所述控制器根据预设控制程序输出相应的控制指令。

需要说明的是，所述电机驱动模块为电机驱动控制部件。

需要说明的是，所述的温度传感器、湿度传感器可安装于缝纫机的外壳上相应的位置或嵌入在外壳中以实现，

需要说明的是，所述的主控制器为缝纫设备的主控制器。

进一步的，本发明中，所述控制器还连接用于检测电机温度的电机温度传感器，用于在检测当前电机温度高于设定的上限值时控制电机停机。

所述电机温度传感器可以是热敏电阻，可布置于电机的定子槽中，以检测电机的温度，所述电机温度传感器可以一个，也可以是多个，当为多个时，可以取检测数据的平均值作为最终的温度值，与设定的保护温度值相比，由控制器输出相应的停机的控制指令，从而保护电机，防止电机过热。

具体实现上，本发明中，所述温湿度警示灯为发光二极管。

具体实现上，本发明中，所述主控板的主控制器为ARM控制芯片，通过RS485总线与所述人机交互板连接通信。

所述人机交互按键可用于设定环境温湿度上限值与下限值、电机温度上限值、电机最高转速、压脚抬升到落下的间隔时间、吸风持续时间、电机不转一定时间后自动断电的该一定时间的长短以及缝纫机手动、自动与半自动运行模式的选择设定并用于故障警示灯复位；所述显示屏可显示当前环境的温湿度值数据、电机转速、电机温度、电机设定的转速以及通过故障灯显示设备运行状态。

所述人机交互模块通过设置缝纫设备的手动控制模式与自动控制模式与半自动控制模式，分别实现不同的缝纫功能，在手动控制模式下，通过手动实现手动剪线、脚踏板抬压脚以及脚踏板无级控制电机转速；在半自动控制模式下，实现脚踏板无级控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚，在自动控制模式下，自动控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚。

所述缝纫设备的主控制系统还具有电机自锁模块，用于在检测到设备安全开关处于闭合状态，或设备的控制器件如电磁阀、气缸开盖时，切断电机的电源，使设备电机无法启动。

本发明可以实现缝纫设备与外部设备数据传送，将缝纫设备采集并存储设备数据传送到外部设备，如服务器存储，也可以接收外部设备远程传送的指令并执行相应的操作，实现对缝纫设备的远程控制，不但可以远程控制且可以通过人机交互板面对面控制，且通过实时检测缝纫设备的当前工作环境的温度与湿度情况，与预设的工作环境的温度与湿度数据相比，根据预设的控制程序控制缝纫设备工作或不工作，对保护缝纫设备起到了智能保护作用，具有重要的生产实践与现实意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种缝纫设备主控制系统，其特征在于，包括人机交互板、分开设置的电源板以及主控板；所述主控板包括主控制器以及与所述主控制器连接的电机驱动模块、状态监测模块、检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器、RTC时钟模块；所述主控制器通过RS485总线连接人机交互板，所述主控制器连接晶振、FLASH存储器并通过UART串行总线连接485芯片，所述485芯片通过RS 485总线连接电源板，所述电源板通过主控板上的电压转换模块连接所述主控板为主控板提供工作用电压并与电机通过PWM控制电路相连接；所述主控制器通过两个USB芯片连接至少两个可实现连接WIFI模块或蓝牙模块以实现与外部服务器进行无线通信接收远程控制指令、传送设备运行监控数据至远程监控终端以及由外部设备插接以读取数据存储器中存储的设备运行数据的USB接口；

所述人机交互板包括ARM控制器、显示屏以及人机交互按键，所述显示屏以及人机交互按键分别连接所述ARM控制器，所述ARM控制器通过485芯片连接及对应的RS 485总线连接主控制器，并连接相应的晶振；所述人机交互按键可用于设定环境温湿度上限值与下限值、电机温度上限值、电机最高转速、压脚抬升到落下的间隔时间、吸风持续时间、电机不转一定时间后自动断电的该一定时间的长短以及缝纫机手动、自动与半自动运行模式的选择设定并用于故障警示灯复位；所述显示屏可显示当前环境的温湿度值数据、电机转速、电机温度、电机设定的转速以及通过故障灯显示设备运行状态；

在手动控制模式下，通过手动实现手动剪线、脚踏板抬压脚以及脚踏板无级控制电机转速；在半自动控制模式下，实现脚踏板无级控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚，在自动控制模式下，自动控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚。

2.根据权利要求1所述缝纫设备主控制系统，其特征在于，所述电源板包括DSP控制器以及电源转换模块，所述电源转换模块包括用于将外部220伏交流电转换为直流电压输出至DSP控制器的第一电源转换模块与用于将外部220伏交流电通过AC-DC-AC转换为电机工作电压的第二电源转换模块,所述第二电源转换模块连接DSP控制器，通过采集电机转速并输出PWM脉冲宽度调制信号以实现对电机的闭环控制。

3.根据权利要求2所述缝纫设备主控制系统，其特征在于，所述主控制器通过I2C串行总线连接检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器，所述主控制器通过温湿度警示电路连接温湿度警示灯。

4.根据权利要求3所述缝纫设备主控制系统，其特征在于，所述主控制器还连接用于检测电机温度的电机温度传感器，用于在检测当前电机温度高于设定的上限值时控制电机停机。

5.根据权利要求1所述缝纫设备主控制系统，其特征在于，所述主控制器为ARM控制芯片。