一种电阻电容测试包装机控制器的制作方法

本实用新型涉及工业控制领域，特别涉及一种电阻电容测试包装机控制器。

背景技术：

目前市场上电阻、电容、电感等高精度测试包装一体机都是采用工控机或plc控制。上位机或者plc体积较大且检测效率较低，现有的一些专用控制器缺乏脉冲轴输出功能，不能控制电机输出转动速度，需要plc完成控制，结构较为复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电阻电容测试包装机控制器，体积小，效率高。

本实用新型提供一种电阻电容测试包装机控制器，包括arm处理器、网络通讯模块、fpga控制模块、光耦隔离模块、脉冲轴输出模块和电源模块，所述arm处理器分别和所述网络通讯模块、fpga控制模块和电源模块连接，所述fpga控制模块的输出端和所述光耦隔离模块和脉冲轴输出模块连接，所述网络通讯模块还连接有外部主机，所述arm处理器通过并行总线和fpga控制模块连接，所述光耦隔离模块对外连接有进料检测装置、吸料机构和测试装置，所述脉冲轴输出模块的输出端连接有转盘电机和传送带电机，所述电源模块为所述arm处理器、网络通讯模块、fpga控制模块、脉冲轴输出模块和光耦隔离模块提供工作电源。

有益效果：本实用新型通过采用arm处理器与fpga控制模块结合的方式，应用fpga-arm架构，体积小，且数据处理效率高，fpga控制模块的控制信号经脉冲轴输出模块输出到转盘电机和传送带电机，能够输出抗干扰能力好的差分信号控制电机运动，不需要plc单独控制电机，通过网络通讯模块实现外部主机与控制器的通讯连接，不需要像传统pci接线那样需要转接板和拓展线，提高网络通讯的稳定性及可靠性，fpga控制模块的控制信号经光耦隔离模块输出到进料检测装置、吸料机构和测试装置，实现强弱电隔离，减少电磁干扰。

作为上述方案的进一步改进，所述脉冲轴输出模块包括26ls31芯片，所述26ls31芯片的输入端和所述fpga控制模块连接，所述26ls31芯片的输出端分别和所述转盘电机和传送带电机。26ls31芯片将fpga控制模块输出的伺服轴脉冲控制信号转换为抗干扰能力更好的差分输出信号，从而实现电机轴的控制。

作为上述方案的进一步改进，所述光耦隔离模块包括光耦隔离输入电路和光耦隔离输出电路，所述光耦隔离输入电路的输入端与检测装置连接，所述光耦隔离输入电路的输出端和所述fpga控制模块连接；所述光耦隔离输出电路的输入端和所述fpga控制模块连接，所述光耦隔离输出电路的输出端分别和所述吸料机构和测试装置连接。光耦隔离输入电路和光耦隔离输出电路实现强弱电隔离，减少电磁干扰。

作为上述方案的进一步改进，所述光耦隔离输入电路包括光电耦合器e63，所述光电耦合器e63的第二引脚与所述进料检测装置或测试装置连接，所述光电耦合器e63的第一引脚和第二引脚之间并联有电容cb59和r268，所述光电耦合器e63的第三引脚和第四引脚之间依次串接有电阻r266和电容cb61，电阻r266和电容cb61的连接端所述fpga控制模块的输入端连接。光耦隔离输入电路用于接入输入信号，不同的输入信号经过对应的光耦隔离电路输入到fpga控制模块实现强弱电隔离，减少电磁干扰。

作为上述方案的进一步改进，所述光耦隔离输出电路包括光电耦合器e25，所述光电耦合器e25的第二引脚与所述fpga控制模块连接，所述光电耦合器e25的第一引脚通过电阻r148与3v3电源端连接，所述光电耦合器e25的第三引脚与24v1电源端连接，所述光电耦合器e25的第四引脚与依次串接电阻r71、电阻r78和电源地，电阻r71和电阻r78的串接点分别与所述吸料机构或测试装置连接。不同的输出信号经过对应的光耦隔离电路输入到各个动作装置如吸料机构或测试装置，实现强弱电隔离，减少电磁干扰。

作为上述方案的进一步改进，所述电源模块包括隔离电源u6和三端稳压器u7，所述隔离电源u6的输入端通过变压器t13与输入电源连接，所述隔离电源u6的输出端与所述三端稳压器u7的输入端连接，所述三端稳压器u7的输出端为所述arm处理器、网络通讯模块、fpga控制模块、脉冲轴输出模块和光耦隔离模块提供工作电源。

所述网络通讯模块包括max3232转换器及rtl8201bl网络芯片，所述max3232转换器分别和所述arm处理器及rtl8201bl网络芯片连接。所述max3232转换器用于将arm处理器的3.3v的usart串口通讯信号转换为ttl电平供rtl8201bl网络芯片使用，从而实现控制器和外部电脑的通讯，实现人机交互的需求。

作为上述方案的进一步改进，作为上述方案的进一步改进，所述arm处理器采用stm32f407zet6芯片，运行速度快，体积小。

作为上述方案的进一步改进，fpga控制模块采用lcmxo2-2k-bg256芯片，用于写入控制逻辑。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例中控制器的模块框图；

图2为本实用新型实施例控制器的外部系统连接图；

图3为本实用新型实施例包装机的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的脉冲轴输出模块的电路图；

图5为本实用新型实施例的光耦隔离输入电路的电路图；

图6为本实用新型实施例的光耦隔离输出电路的电路图；

图7为本实用新型实施例的电源模块的电路图；

图8为本实用新型实施例的max3232转换器的引脚连接图；

图9为本实用新型实施例的stm32f407zet6芯片的部分引脚连接图；

图10为本实用新型实施例的stm32f407zet6芯片的另一部分引脚连接图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

参照图1至图3，本实用新型提供一种电阻电容测试包装机控制器，包括arm处理器1、网络通讯模块2、fpga控制模块3、光耦隔离模块4、脉冲轴输出模块7和电源模块5，arm处理器1分别和网络通讯模块2、fpga控制模块3和电源模块5连接，fpga控制模块3的输出端和光耦隔离模块4和脉冲轴输出模块7连接，网络通讯模块2还连接有外部主机6，外部主机6可为工控机或其他种类的智能终端，arm处理器1通过并行总线和fpga控制模块3连接，光耦隔离模块4的输出端连接有进料检测装置8、吸料机构11和测试装置9，具体的，光耦隔离模块4的输出端包括out0-out5和in0-in3，分别用于接入3个进料检测装置8、3个吸料机构11和3个测试装置9，进料检测装置8、吸料机构11和测试装置9均为电阻电容测试包装机的工作组件，为常规技术手段，进料检测装置8可为相机或红外传感器，吸料机构11可为气缸或机械手，测试装置9用于检测物料是否合格，可以为检测用的相机或高度检测器，其具体结构和种类不应视为本实用新型的限定。脉冲轴输出模块7的输出端连接有转盘10电机12和传送带14电机13，参见图4，脉冲轴输出模块7包括26ls31芯片，26ls31芯片的输入端和fpga控制模块3连接，26ls31芯片的输出端分别和转盘10电机12和传送带14电机13。26ls31芯片将fpga控制模块3输出的伺服轴脉冲控制信号转换为抗干扰能力更好的差分输出信号，从而实现电机轴的控制。电源模块5为arm处理器1、网络通讯模块2、fpga控制模块3、脉冲轴输出模块7和光耦隔离模块4提供工作电源。使用本控制器控制工作时，转盘10和传送带14同步运动，转盘10每次运动一格后停下，然后各个工位同时开始独立的工艺动作，直到所有工位运动完成后转盘10再次启动转动一格。在转盘10停下来后将一颗物料送到入料口位置的空格内，即图3中箭头位置。测试装置9在转盘10转动到位停止后，通过连接了测试仪器的测试针下压物料进行测试物料高度，然后将测试结果反馈给控制器后，此工作完成工艺动作。吸料机构11将测试不合格的物料推离转盘10到收纳盒。本实用新型通过采用arm处理器1与fpga控制模块3结合的方式，应用fpga-arm架构，体积小，且数据处理效率高，fpga控制模块3的控制信号经脉冲轴输出模块7输出到转盘10电机12和传送带14电机13，能够输出抗干扰能力好的差分信号控制电机运动，不需要plc单独控制电机，通过网络通讯模块2实现外部主机6与控制器的通讯连接，不需要像传统pci接线那样需要转接板和拓展线，提高网络通讯的稳定性及可靠性，fpga控制模块3的控制信号经光耦隔离模块4输出到进料检测装置8、吸料机构11和测试装置9，实现强弱电隔离，减少电磁干扰。

参见图5及图6，光耦隔离模块4包括光耦隔离输入电路和光耦隔离输出电路，光耦隔离输入电路的输入端与检测装置连接，光耦隔离输入电路的输出端和fpga控制模块3连接；光耦隔离输出电路的输入端和fpga控制模块3连接，光耦隔离输出电路的输出端分别和吸料机构11和测试装置9连接。光耦隔离输入电路和光耦隔离输出电路实现强弱电隔离，减少电磁干扰。具体的，光耦隔离输入电路包括光电耦合器e63，光电耦合器e63的第二引脚与进料检测装置8或测试装置9连接，光电耦合器e63的第一引脚和第二引脚之间并联有电容cb59和r268，光电耦合器e63的第三引脚和第四引脚之间依次串接有电阻r266和电容cb61，电阻r266和电容cb61的连接端fpga控制模块3的输入端连接。光耦隔离输入电路用于接入输入信号，不同的输入信号经过对应的光耦隔离电路输入到fpga控制模块3实现强弱电隔离，减少电磁干扰。参见图6，光耦隔离输出电路包括光电耦合器e25，光电耦合器e25的第二引脚与fpga控制模块3连接，光电耦合器e25的第一引脚通过电阻r148与3v3电源端连接，光电耦合器e25的第三引脚与24v1电源端连接，光电耦合器e25的第四引脚与依次串接电阻r71、电阻r78和电源地，电阻r71和电阻r78的串接点分别与吸料机构11或测试装置9连接。不同的输出信号经过对应的光耦隔离电路输入到各个动作装置如吸料机构11或测试装置9，实现强弱电隔离，减少电磁干扰。

参见图7，电源模块5包括隔离电源u6和三端稳压器u7，隔离电源u6的输入端通过变压器t13与输入电源连接，隔离电源u6的输出端与三端稳压器u7的输入端连接，三端稳压器u7的输出端为arm处理器1、网络通讯模块2、fpga控制模块3、脉冲轴输出模块7和光耦隔离模块4提供工作电源。参见图8，所述网络通讯模块2包括max3232转换器及rtl8201bl网络芯片，所述max3232转换器的输入端和所述arm处理器1的输出端连接，所述max3232转换器的输出端和rtl8201bl网络芯片的输入端连接，所述rtl8201bl网络芯片的输出端和外部主机6连接。max3232转换器用于将arm处理器1的3.3v的usart串口通讯信号转换为ttl电平供rtl8201bl网络芯片使用，从而实现控制器和外部电脑的通讯，实现人机交互的需求。

arm处理器1采用stm32f407zet6芯片，运行速度快，体积小。图9和图10为stm32f407zet6芯片的引脚连接图。fpga控制模块3采用lcmxo2-2k-bg256芯片，用于写入控制逻辑。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。