CN112904833B - 全自动裁剪系统及硬件自检系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种全自动裁剪系统及硬件自检系统，其中，全自动裁剪系统包括设置在目标PCB板上各IO口的监听电路、微控制器和电源信号采集电路。各监听电路均与微控制器相连；电源信号采集电路分别与目标PCB板的电源口和微控制器相连。每个监听电路用于将相应IO口的IO信号整合至微控制器的引脚中，各监听电路的输入电阻均不小于预设电阻阈值。电源信号采集电路用于将采集的目标PCB板的供电状态信号发送给微控制器。微控制器用于根据各IO信号和供电状态信号生成相应报文，从而可高效、准确定位系统故障，提高检修人员维修效率。

Description

全自动裁剪系统及硬件自检系统

技术领域

本申请涉及全自动裁剪技术领域，特别是涉及一种全自动裁剪系统及硬件自检系统。

背景技术

随着自动化技术和智能化技术快速发展，智能化设备应用于各行各业，裁床作为纺织服装、汽车车饰等行业柔性材料批量生产加工的智能设备，为了满足用户对面料的高利用率、高质量加工及高效加工的现实需求，对面料的自动裁剪技术也得到快速发展，全自动裁剪系统也应用而生。

全自动裁剪系统如GLS全自动多层裁剪系统针对纺织服装、汽车内饰、家具、箱包、户外用品行业的大规模批量化生产提供了解决方案，随着系统功能的升级强大，接踵而至的是越来越复杂的硬件系统。随着硬件系统越来越复杂，在发生系统发生故障，故障排除难度会随着系统复杂程度的增加而增大，排除时间及修复时间也就相应的增长，不利于整个系统的稳定运行，可靠性也会降低。

鉴于此，如何及时发现并定位系统故障，提高检修人员维修效率，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种全自动裁剪系统及硬件自检系统，可高效、准确定位系统故障，提高检修人员维修效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种全自动裁剪系统，包括设置在目标PCB板上各IO口的监听电路、微控制器和电源信号采集电路；

各监听电路均与所述微控制器相连；所述电源信号采集电路分别与所述目标PCB板的电源口和所述微控制器相连；

每个监听电路用于将相应IO口的IO信号整合至所述微控制器的引脚中，各监听电路的输入电阻均不小于预设电阻阈值；

所述电源信号采集电路用于将采集的所述目标PCB板的供电状态信号发送给所述微控制器；

所述微控制器用于根据各IO信号和所述供电状态信号生成相应报文。

可选的，所述监听电路为三极管基级放大电路。

可选的，所述三极管基级放大电路包括发光二极管、限流电阻、三极管和电阻；

所述限流电阻的一端与所述发光二极管相连，另一端与所述三极管的基级相连；所述电阻的一端与所述三极管的集电极相连，另一端与电源相连；所述三极管的发射极接地；

所述限流电阻的阻值根据各IO信号电平值确定，所述电阻的阻值根据所述三极管和所述限流电阻的阻值确定。

可选的，所述微控制器与终端相连；

所述微控制器将生成的报文发送至所述终端，以在所述终端的显示界面上显示所述报文。

可选的，所述目标PCB板中设置485通讯接口；所述微控制器与所述上位机通过RS485总线相连。

可选的，还包括报警装置；

所述报警装置与所述终端相连，用于在所述目标PCB板异常时进行报警提示。

可选的，所述目标PCB板为下述任意一种电路板或任意电路板的组合：

供电驱动辅助板、机头板、横梁侧板、驱动器控制板。

可选的，所述电源信号采集电路为ADC采样电路。

本发明实施例另一方面提供了一种硬件自检系统，包括：包括设置在电路板中各IO口的监听电路、微控制器和电源信号采集电路；

各监听电路均与所述微控制器相连；所述电源信号采集电路与所述目标PCB板的电源口和所述微控制器相连；

每个监听电路用于将相应IO口的IO信号整合至所述微控制器的引脚中，各监听电路的输入电阻均不小于预设电阻阈值；

所述电源信号采集电路用于将采集的所述目标PCB板的供电状态信号发送给所述微控制器；

所述微控制器用于根据各IO信号和所述供电状态信号生成相应报文。

可选的，所述监听电路包括发光二极管、限流电阻、三极管和电阻；

所述限流电阻的一端与所述发光二极管相连，另一端与所述三极管的基级相连；所述电阻的一端与所述三极管的集电极相连，另一端与电源相连；所述三极管的发射极接地；

所述限流电阻的阻值根据各IO信号电平值确定，所述电阻的阻值根据所述三极管和所述限流电阻的阻值确定。

本申请提供的技术方案的优点在于，在全自动裁剪系统的线路板上通过添加监听电路和微控制器可实时监听PCB的IO系统状态，监听电路的输入电阻很大不会对全自动裁剪系统的工作造成影响，即使监听电路部分或全部损坏异常也相当于接入了弱上拉或弱下拉，不会影响整个系统的稳定运行。在全自动裁剪系统发生故障之后，根据收集的IO系统状态以及当前电源状态信息就能精准定位到某一个确切信号在哪个板子链路上出现问题，可高效、准确定位全自动裁剪系统的故障，从系统故障到系统修复无需耗费太多时间，有效提高检修人员维修效率，有利于提升全自动裁剪系统稳定性和可靠性。

此外，本发明实施例还提供了硬件自检系统，所述硬件自检系统具有相应的优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的全自动裁剪系统在一种具体实施方式下的结构框示意图；

图2为本发明实施例提供的全自动裁剪系统在一个示例性应用场景的框架示意图；

图3为本发明实施例提供的监听电路在一种具体实施方式下的结构框示意图；

图4为本发明实施例提供的通信接口在一种具体实施方式下的结构框示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种全自动裁剪系统在一种具体实施方式下的结构框架示意图，本发明实施例可包括以下内容：

全自动裁剪系统如GLS多裁切割系统包括多个印制电路板PCB板，如数字信号处理板DSP板、供电驱动辅助板FZ板、机头板、横梁侧板、驱动器控制板EPOS板等等。目标PCB板可为供电驱动辅助板FZ板、机头板、横梁侧板、驱动器控制板的任意一项或任意组合，当然也可为全自动裁剪系统的其他有硬件自检需求的PCB板，所属领域技术人员可根据实际需求确定目标PCB板为全自动裁剪系统中的哪个PCB板或哪几个PCB板。对于每一个目标PCB板，该PCB板包括监听电路1、微控制器2和电源信号采集电路3。监听电路1设置在目标电路板中的所有IO口上，每一个监听电路1的一端即输入端与IO口相连，另一端即输出端连接在微控制器2中。电源信号采集电路3分别与目标PCB板的电源口和微控制器相连，即电源信号采集电路3的一端即输入端连接在电源接口30，另一端即输出端连接在微控制器2上。

其中，每个监听电路1用于将相应IO口的IO信号整合至微控制器3的引脚中，各监听电路1的输入电阻均不小于预设电阻阈值。预设电阻阈值不小于几十KΩ，即使检测部分电路损坏异常也就相当于接入了弱上拉或弱下拉，很大的输入电阻不会对原系统的工作造成影响，不会影响原系统的性能稳定。

本申请的电源信号采集电路3可用于将采集的目标PCB板的供电状态信号发送给微控制器2中，电源信号采集电路3可为任何一种可采样电源信号的电路，如ADC采样电路，这均不影响本申请的实现。

为了便于对整个系统工作出现的问题故障进行查询，方便现场客户以及售后维修人员对整个机器进行检修判断，在原先系统工作的每个IO口上加入监听电路1后并连接到微控制器MCU3上，微控制器2用于根据各IO信号和供电状态信号生成相应报文。微控制器2生成报文的过程可由内部协议定义的。比如线路板上有16个IO信号均设置监听电路1，用一个16位二进制数代表着这16个按规定次序排列的IO，用“0”表示为低电平状态，用“1”表示为高电平状态，比如这16个按照依次排列IO被微控制器3依次检测状态为1000000000000000，微控制器MCU3就把这个信息用二进制1000000000000000表示，也就是16进制的0x8000，然后按照一定的协议及格式通过通讯电路如485硬件电路输出到终端如PC上位机。PC上位机通过比较每块线路板的IO口状态对异常的信号状态予以报警显示，这样就可以精准定位到某个确定信号在哪一段链路上出现了问题，从而起到定位故障的作用。

在本发明实施例提供的技术方案中，在全自动裁剪系统的线路板上通过添加监听电路和微控制器可实时监听PCB的IO系统状态，监听电路的输入电阻很大不会对全自动裁剪系统的工作造成影响，即使监听电路部分或全部损坏异常也相当于接入了弱上拉或弱下拉，不会影响整个系统的稳定运行。在全自动裁剪系统发生故障之后，根据收集的IO系统状态以及当前电源状态信息就能精准定位到某一个确切信号在哪个板子链路上出现问题，便于对整个系统工作出现的问题故障进行查询，可高效、准确定位全自动裁剪系统的故障，从系统故障到系统修复无需耗费太多时间，为了方便现场客户以及售后维修人员对整个机器进行检修判断，有效提高检修人员维修效率，有利于提升全自动裁剪系统稳定性和可靠性。

为了使所属领域技术人员更加清楚明白本申请的技术方案，本申请结合图2还提供了一个示意性例子，可包括：

本申请技术方案可包括上位机软件部分和下位机硬件部分，即在原先全自动裁剪系统工作的IO口上添加三极管基级放大电路作为监听电路，能很方便地把不同电压系统的IO信号整合和到微控制器MCU的引脚中，同时由于该电路的输入电阻较大不会对原先的IO口信号正常工作造成影响，MCU实时采样各个IO口信号、供电状态并生成相应的报文，在PC端询问后给予上报，PC端根据上报的信息状态在界面上作出显示，并对于异常的状态信号予以报警输出。

如图2为整个全自动裁剪系统添加硬件自检系统的通讯网络框图，每块加入了硬件自检系统的线路板的微控制单元MCU通过三极管基级放大电路不断实时的采集信号IO当前状态，然后将这些IO按规定次序排列，用“0”表示为低电平状态，用“1”表示为高电平状态，用一个16进制数代表检测到的IO口的信息状态，然后按照一定的协议及格式生成报文并根据协议通过485硬件电路输出到PC上位机进行数据通讯，上位机根据收到信息，在界面上对该IO信号进行反馈并根据各个线路板模块的情况予以判断警报。添加三极管基级放大电路对各个部分线路板上的信号状态进行采集，优化原先系统的PCB板包括但并不限制于供电驱动辅助FZ板、驱动器控制EPOS板、横梁侧板、机头板，在每块线路板上添加ADC采样电路、三极管基级放大电路、微控制器MCU、485通讯接口；PC端添加上位机软件用于显示当前各个接口的IO状态，以及异常报警。PC端与各块线路板IO采集单元MCU之间通过RS485总线进行通讯，其中PC端作为主设备，其余各部分线路板模块作为从设备，从设备通过主机询问进行应答。

由上可知，本实施例可高效、准确定位系统故障，提高检修人员维修效率。

在上述实施例中，对于监听电路1的结构不做限定，本实施例中给出监听电路1的实现方式，可包括：

由于三极管的特性为在三极管基极和发射级之间加一个小电流Ib，能在集电极和发射极之间产生一个大的电流Ic，这样可以使5V、12V、24V等不同电压类型的电路都可以接入到三极管中去，当三极管进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以作为一个开关闭合，这样就可以拿三极管来当作开关，通过微控制单元MCU判定开关的状态从而达到判定检测目标IO电平状态的目的。监听电路1可为三极管基级放大电路。在原先系统工作的IO口上添加三极管基级放大电路，该电路的特点在于添加的电路到三级管的基极电阻为几十KΩ，可保障整个系统的稳定性。

作为一种可选的实施方式，请参阅图3，三极管基级放大电路可包括发光二极管D1、限流电阻R1、三极管Q1和电阻R2。发光二极管D1用于线路板中的硬件指示，限流电阻R1的阻值根据各IO信号电平值确定，Q1例如可为NPN三极管，用于把基极部分的微弱的电流信号放大后通过电阻R2转变成电压信号供单片机MCU进行电平采样检测，电阻R2的阻值根据三极管Q1和限流电阻R1的阻值确定。限流电阻R1的一端与发光二极管D1相连，另一端与三极管Q1的基级相连；电阻R2的一端与三极管Q1的集电极相连，另一端与电源相连；三极管Q1的发射极接地。

本实施例采用三极管基级放大电路作为监听电路，能很方便地把不同电压系统的IO信号整合至MCU2的引脚中，同时由于该电路的输入电阻较大不会对原先的IO口信号正常工作造成影响。

为了更加便于使用，提高用户使用体验，基于上述实施例，上述微控制器2还可与终端相连，微控制器2与终端的通讯方式例如可采用485总线通讯电路，终端可为但并不限制为PC上位机。微控制器2将生成的报文发送至终端，以在终端的显示界面上显示报文。

作为一种可选的实施方式，全自动裁剪系统还可包括报警装置；报警装置与终端相连，用于在目标PCB板异常时进行报警提示。

作为另外一种可选的实施方式，目标PCB板中可设置485通讯接口，微控制器2与上位机通过RS485总线相连。图4为目标线路板上微控制器2与PC端进行数据通讯的RS485电路中的RS485接口。RS485接口可用于接入485总线与PC机进行数据交互，将本线路板上采集的信息状态上传到PC端上位机，其中U2为SP3485可以将外部485信号转成3V3的电平直接到微控制单元MCU串口引脚上，三极管Q23、电阻R54和R61组成的是一个RS485自动收发切换电路，节省了MCU一个控制接口，电阻R55和R56为上拉电阻，电阻R60和R59为LED灯限流电阻，RXP2、TXP2为LED指示灯，U2的第6、7引脚通过串接电阻R57、R58接到外界的485总线设备上，R50为上拉偏置电阻，R53为下拉偏置电阻。

每个线路板上的MCU实时监控所在线路板上的IO状态，供电情况，然后生成相应报文，MCU间通过485总线与PC端通讯，在PC端询问后上传当前信息状态。PC上位机根据485总线收集到的信息在PC界面上显示当前全自动裁剪系统的状态，并通过比较每块线路板的IO口状态对异常的信号状态予以报警显示，这样就可以精准定位到某个确定信号在哪一段链路上出现了问题。

最后，本申请还提供了一种硬件自检系统，该硬件自检系统可包括设置在电路板中各IO口的监听电路、微控制器和电源信号采集电路。

各监听电路均与微控制器相连；电源信号采集电路与目标PCB板的电源口和微控制器相连；

每个监听电路用于将相应IO口的IO信号整合至微控制器的引脚中，各监听电路的输入电阻均不小于预设电阻阈值；

电源信号采集电路用于将采集的目标PCB板的供电状态信号发送给微控制器；

微控制器用于根据各IO信号和供电状态信号生成相应报文。

作为一种可选的实施方式，监听电路可包括发光二极管、限流电阻、三极管和电阻；

限流电阻的一端与发光二极管相连，另一端与三极管的基级相连；电阻的一端与三极管的集电极相连，另一端与电源相连；三极管的发射极接地；

限流电阻的阻值根据各IO信号电平值确定，电阻的阻值根据三极管和限流电阻的阻值确定。

本实施例与上述实施例相同功能模块的功能以及具体实现，可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本实施例可高效、准确定位系统故障，提高检修人员维修效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，为了使得整个技术方案描述更加简洁，对于不同实施例的相同或相似部分描述的比较简单，相关之处可互相参见即可。

以上对本申请所提供的一种全自动裁剪系统及硬件自检系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的硬件结构及各器件之间的连接关系。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种全自动裁剪系统，其特征在于，包括设置在目标PCB板上各IO口的监听电路、微控制器和电源信号采集电路；

各监听电路均与所述微控制器相连；所述电源信号采集电路分别与所述目标PCB板的电源口和所述微控制器相连；

每个监听电路用于将相应IO口的IO信号整合至所述微控制器的引脚中，各监听电路的输入电阻均不小于预设电阻阈值；

所述电源信号采集电路用于将采集的所述目标PCB板的供电状态信号发送给所述微控制器；

所述微控制器用于根据各IO信号和所述供电状态信号生成相应报文；

所述监听电路为三极管基极 放大电路；

所述三极管基极 放大电路包括发光二极管、限流电阻、三极管和电阻R2；

所述限流电阻的一端与所述发光二极管相连，另一端与三极管的基极 相连；所述电阻R2的一端与三极管的集电极相连，另一端与电源相连；三极管的发射极接地；

所述限流电阻的阻值根据各IO信号电平值确定，所述电阻R2的阻值根据所述三极管和所述限流电阻的阻值确定。

2.根据权利要求1所述的全自动裁剪系统，其特征在于，所述微控制器与终端相连；

所述微控制器将生成的报文发送至所述终端，以在所述终端的显示界面上显示所述报文。

3.根据权利要求2所述的全自动裁剪系统，其特征在于，所述目标PCB板中设置485通讯接口；所述微控制器与所述终端通过RS485总线相连。

4.根据权利要求3所述的全自动裁剪系统，其特征在于，还包括报警装置；

所述报警装置与所述终端相连，用于在所述目标PCB板异常时进行报警提示。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的全自动裁剪系统，其特征在于，所述目标PCB板为下述任意一种电路板或任意电路板的组合：

供电驱动辅助板、机头板、横梁侧板、驱动器控制板。

6.根据权利要求5所述的全自动裁剪系统，其特征在于，所述电源信号采集电路为ADC采样电路。

7.一种硬件自检系统，其特征在于，包括设置在目标PCB板上各IO口的监听电路、微控制器和电源信号采集电路；

各监听电路均与所述微控制器相连；所述电源信号采集电路与所述目标PCB板的电源口和所述微控制器相连；

每个监听电路用于将相应IO口的IO信号整合至所述微控制器的引脚中，各监听电路的输入电阻均不小于预设电阻阈值；

所述电源信号采集电路用于将采集的所述目标PCB板的供电状态信号发送给所述微控制器；

所述微控制器用于根据各IO信号和所述供电状态信号生成相应报文；

所述监听电路包括发光二极管、限流电阻、三极管和电阻R2；

所述限流电阻的一端与所述发光二极管相连，另一端与三极管的基极 相连；所述电阻R2的一端与三极管的集电极相连，另一端与电源相连；三极管的发射极接地；

所述限流电阻的阻值根据各IO信号电平值确定，所述电阻R2的阻值根据所述三极管和所述限流电阻的阻值确定。

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