基于PC+PMAC的全自动平缝机系统软件设计

摘要

随着现代服装制造业的快速发展,服装业产业结构的大幅调整以及生产设备的升级需求,CNC(Computerized Numerical Control System)系统的用户需求将呈现出多元化,而PC+Turbo PMAC这种开放式结构以其灵活性、通用性等优点已成为数控系统发展的主流,以这种开放结构作为全自动平缝机的控制核心已经成为服装业的一种发展趋势。
　　在详细分析了平缝机的工艺过程、控制要求和交流伺服控制系统的原理的前提下,本文提出了一种基于PC+PMAC开放式控制模式的全自动平缝机(ASMAutomatical Sewing Machine)控制系统软件设计方案,首先介绍了自动平缝机系统整体控制方案和各个模块的硬件设计方案,包括各个模块的器件选型、外围电路的设计和伺服控制系统设计。整个ASM系统的上位机程序分为三大块:参数配置软件、调试软件和自动软件,每一块软件部分都包括以Visual C++为开发环境设计的上位机控制程序、上下位机通讯模块以及PMAC底层运动程序和PLC监控程序。
　　PC机负责整个系统的管理和任务调度,而PMAC则负责对各个轴的电机进行精确定位、调速等。该系统完成DXF文件制衣图元参数的自动提取和车缝任务以及所有状态的监控报警,Turbo PMAC2作为运动控制的主体,通过PComm32 Pro通信驱动程序接收上位机的图元数据,采用Turbo PMAC2中的对应的插补运动模式实现电机伺服控制来完成轨迹跟踪平缝任务,并可实现自动剪线、断线报警检测、缝线张紧控制和打标控制等功能,同时还可以进行各个模块的故障检测、调试和状态监测。
　　最后对控制系统平台进行各种测试,经过长时间的使用测试,满足自动平缝机的各项技术指标,结果表明整个缝纫过程可无需人为干涉,提高了缝纫效率与精度,实现智能化控制。
　　论文中将PC+PMAC这种开放式的结构用于服装平缝机,并且将机头和旋梭分离,加强控制系统的灵活性,实现无人操作的智能化控制。

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 本课题的研究背景目的及研究意义

1.2 国内外全自动平缝机现状和发展趋势

1.2.1 国外缝纫行业技术水平现状和发展趋势

1.2.2 国内缝纫行业技术水平现状和发展趋势

1.2.3 全自动平缝机控制系统的研究动态

1.3 本课题主要研究内容

第2章 全自动平缝机控制系统总体方案设计

2.1 全自动平缝机控制系统组成及工作原理

2.2 全自动平缝机性能指标

2.3 全自动平缝机控制系统选型

2.3.1 控制器方案确定

2.3.2 伺服系统方案确定

2.4 全自动平缝机控制系统整体方案设计

2.5 ASM系统的总体硬件原理框图

2.5.1 CLIPPER简介

2.5.2 CLIPPER卡功能

2.5.3 PMAC卡应用范围

2.5.4 CLIPPER伺服控制系统模块硬件连接图

2.5.5 外围检测电路模块

2.6 本章小结

第3章 ASM系统整体软件设计

3.1 参数配置软件设计

3.1.1 工作站号设置

3.1.2 运动参数设置

3.1.3 坐标系确定设置

3.1.4 机械参数设置

3.2 自动运行软件设计

3.2.1 DXF文件的读取

3.2.2 线的张紧控制和监控

3.2.3 边缘检测

3.2.4 自动轨迹跟踪任务和打标

3.2.5 暂停处理

3.2.6 针上位和剪线

3.2.7 状态监测

3.3 调试软件设计

3.4 本章小结

第4章 ASM控制系统的软件设计

4.1 PC上位机软件设计

4.1.1 PC主程序设计

4.1.2 精度校正测试模块设计

4.1.3 坐标系确定模块设计

4.1.4 XY轴、机头旋梭测试模块设计

4.1.5 手轮测试模块设计

4.1.6 张紧装置测试模块设计

4.1.7 其他功能测试模块设计

4.2 上下位机通讯模块

4.3 PMAC底层程序设计

4.3.1 PMAC开发流程

4.3.2 PMAC语法和变量

4.3.3 PMAC坐标系、坐标轴定义

4.3.4 PMAC实现同步

4.3.5 PMAC底层运动程序设计

4.4 本章小结

第5章 系统调试与运行分析

5.1 全自动平缝机系统

5.2 伺服系统调试

5.3 系统同步精度调试

5.4 针的精确停位分析

5.5 其他功能测试

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

附录一:程序代码

附录二:电气连接图

攻读硕士学位期间发表和录用的学术论文