剑杆织机嵌入式控制系统(硬件)研究与开发.pdf

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1、学校代码：10255学号：2080486剑杆织机嵌入式控制系统(硬件)研究与开发THEHARDWARESTUDYANDDEVELOPMENTOFEMBEDDEDCONTROLSYSTEMOFRAPIERL00M专业：机械电子工程姓名：陈成导师：何勇教授日期：2011年3月附件一：东华大学学位论文原创性声明IMIIJhlllklllllllllllqllllllllllllllllllIY2136031本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外，

2、本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：l}、武日期：．20f7年，月∥日附件二：东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于

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4、不保密切。学位论文作者签名：声日期：』。ff年，月P日指导教师签名日期：驯年弓月丽东华大学学位论文摘要剑杆织机嵌入式控制系统(硬件)研究与开发摘要剑杆织机是目前纺织行业应用较为广泛的一种织机，其朝着高织造速度、操作简单、界面人性化和模块化的方向发展。目前国外先进织机的工作速度已达到650r／min以上，整个系统在CAN总线的基础上进行模块化设计，主控系统以32位微处理器作为核心，及时进行更新换代。而国内的剑杆织机大多工作速度较低，以PLC和8位控制器为主，总线通讯技术未能成熟运用，产品升级较慢。在这样的环境，研发可与国外先进织机相匹敌的具有

5、自主知识产权的剑杆织机成为必然之举。剑杆织机是集机械设计制造、微电子技术，传感器技术、通讯技术，液压技术，操作系统等于一身的高度自动化装备。可以根据需要设计不同的花样，调整工艺参数，完成不同种类的织造物。论文首先对剑杆织机的工作原理和五大运动进行了了解，并在此基础上研究了现代剑杆织机的模块组成及各部分的工作原理。将织机划分为多臂机、储纬器、选纬器、主轴及引纬、打纬部分、电子送经、卷取、润滑系统、人机界面、机件按钮、制动结构等几个部分，同时对各部分的信号进行了梳理。在对织机机械结构及模块确定的基础上，分析了国外先进织机的整体设计方案，提出了在目前

6、所掌握的技术条件下，适合国内生产实际的高速度、高可靠性、成本较低的织机控制系统硬件设计方案。将控制系统划分为输入信号处理系统、输出信号处理系统、电源系统、主控系统、上下母板几个部分；使用CAN总线进行通讯，将各部分连接起来，完成高速率、高可靠性的双向通讯；选用Freescale：全司的32位微处理器MCF5235作为控制系统输入信号处理模块及主控系统的控制芯片。根据功能的需要，以MCF5235为核心，设计了控制系统的硬件电路。输入信号处理模块扩展了16Mbytes的Flash模块，16Mbytes东华大学学位论文摘要的SDRAM模块；留有CAN

7、接口、RS232通讯接口；设计了78路开关信号的扫描电路、2路模拟信号采集电路、绝对式光电编码器的信号采集及比较电路；同时设计了BDM下载接口、系统时钟电路、译码电路、总线收发电路、电源等保证系统能够正常工作并容易调试。通过对输入信号处理模块的电路及工作环境地深入分析，在对PCB设计知识及电磁兼容技术深入研究的基础上，完成了输入信号处理模块的PCB设计。在确定PCB加工工艺参数的情况下，首先结合输入信号处理模块的硬件电路设计情况，规划了板层的分配；根据电路的工作特性，进行了输入信号处理模块PCB布局的工作；最后在布线原则的指导下，完成PCB布线

8、及覆铜等设计任务。课题的研究对国内开发现代剑杆织机具有重大意义，对设计先进织机具有前瞻性的作用。关键字：剑杆织机，控制系统，电磁兼容，总线通讯，电路设计THEHARDⅥ，ARESTUDYANDDEVELoPMENToFEMBEDDEDCoNTRoLSYSTEMoFRAPIERLOoMABSTRACTRapierloomisoneofloomsthathavebeenusedmostabroad，thedirectionofdevelopmentIShighspeed，easytouse，humanityinterfaceandmodulariz

9、e．Theworkspeedofforeignadvancedrapierloomhavebeengotupto650r／min．Themodular