基于工业平缝机的电机伺服控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子技术和计算机领域，尤其涉及一种基于工业平缝机的电机伺服控制系统。
【背景技术】
[0002]工业平缝机是在电子技术和电脑控制技术发展基础上形成的机电一体化全自动平缝机，能进行高质量、高效率的缝纫作业。该类型平缝机的特点有:上轴由小型伺服电机直接驱动，取代了过去外装式大型电机，节省空间，节约能源，缩短了传动路线，降低了噪音，从而优化了环境，提高了传动效率和传动精度；具有起动快，效率高，调速范围宽，位置控制精确等能力；具有自动切线、自动扫线、自动抬压脚、自动倒缝、自动加固、自动调速等功能，还可以根据不同的工艺要求进行可选择性的设定，取代了原先由手工进行的辅助工序，大大提高了工作效率。
[0003]虽然我国目前已经成为世界缝纫机生产中心和生产大国，但还不是强国。目前为止，市场上的工业平缝机电机伺服控制系统大部分为国外和台湾地区的产品。宄其根本原因是，我国还没有或很少掌握产品开发的关键技术，创新能力差。这是当前我国工业缝纫机从跟随式走向跨越式发展阶段面临的迫切问题，也是我国工业缝纫机从生产大国走向生产强国的关键问题所在。工业平缝机伺服控制系统的核心是电机伺服控制技术。开发出应用稳定有效的伺服系统，不仅具有较好的经济效益，还有利于提高我国工业缝纫机的应用水平和国际竞争力，具有较高的社会效益。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种能够完成工业平缝机高速、高效以及复杂缝纫任务的基于工业平缝机的电机伺服控制系统。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为:包括与交流电源连接的交流滤波电路，所述的交流滤波电路通过电机驱动模块与电机连接，电机通过机械传动系统与机头连接，在机头上固定有机针，在电机的机轴上安装有光电编码器；
[0006]所述的交流滤波电路的输出端通过开关电源模块与控制电路连接；
[0007]所述的控制电路的输出分别与操作面板，脚踏板，用于带动平缝机切线、扫线、倒缝和抬压脚的电磁阀连接，并且通过电机驱动模块与电机连接；
[0008]所述的控制电路的输入通过机头定位器与机头连接、通过光电编码器与电机连接。
[0009]所述的控制电路采用微控制器DSPIC30F6010，该微控制器DSPIC30F6010内集成有与脚踏板连接的脚踏板接口电路、与操作面板连接的操作面板接口电路、与光电编码器连接的电机编码盘接口电路、与电机驱动模块连接的电机驱动电路、与电机驱动模块连接的电机电流检测电路、与电磁阀连接的电磁阀驱动电路及与机头定位器连接的机头定位器接口电路。
[0010]所述的电机驱动电路包括光速光耦6N136，该光速光耦6N136的2脚通过电阻D - R接电源VCC，3脚通过限流电阻Rl_63、上拉电阻Rl_57及滤波电容Cl_50接微控制器DSPIC30F6010的PWM端；且2脚和3脚通过电阻D - Rl连接；
[0011 ] 光速光耦6N136的8脚接5V电源，7脚通过电阻D - R3接地，5脚接地，6脚与电机连接，且6脚和8脚之间通过电阻D_R2连接。
[0012]所述的电机驱动模块采用智能功率模块IRAMX10UP60A，该智能功率模块IRAMX10UP60A的I脚、3脚、5脚分别接电容D - Cl、D - C2、D - C3的一端，2脚与电容D - Cl的另一端接电机的W相，4脚与电容D - C2的另一端接电机的V相，6脚与电容D - C3的另一端接电机的U相，智能功率模块IRAMX10UP60A的10脚通过直流电容C4接地，智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚-14脚均通过采样电阻D_R19接地；
[0013]所述的电机电流检测电路包括电阻R3，电阻R3的一端接智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚-14脚，电阻R3的另一端接三极管BC847的射极，三极管BC847的集电极接滑动变阻器RPl的一端、电容R4的一端、电阻Cl的一端以及二极管D2的负极，电容R4的另一端、电阻Cl的另一端以及二极管D2的正极均接地；滑动变阻器RPl的另一端接5V电源，三极管BC847的基极接电阻Rl的一端及电阻R2的一端，电阻Rl及R2的另一端分别接5V电源及地。
[0014]所述的电磁阀驱动电路包括型号为IRF540的功率管MOSFET，该功率管MOSFET的G端依次通过电阻Rl -43与反相器的输出端连接，反相器的输入端与微控制器DSPIC30F6010的I/O端连接，且反相器的输入端通过电阻Rl -47接电源，功率管MOSFET的G端接电阻Rl - 36，电阻Rl - 36与功率管MOSFET的S端接地，功率管MOSFET的D端接二极管Dl_15的正极，二极管Dl_15的负极接电阻Rl_32的一端及与电阻Rl_32并联的三号压敏电阻VAR3的一端，电阻Rl_32的另一端、三号压敏电阻VAR3的另一端接电源，且功率管MOSFET的D端还与电磁阀连接，电磁阀接电源。
[0015]所述的机头定位器接口电路包括电阻Rl - 101、第一触发器IC3A及第二触发器IC3B ；
[0016]所述的电阻Rl - 101的一端接微控制器DSPIC30F6010的CN端、电容Cl - 72的一端及电阻Rl - 100的一端，电容Cl - 72的另一端接地，电阻Rl - 100的另一端接电源，电阻Rl -101的另一端接二极管ZDl -14的负极、电容Cl -11的一端以及第一触发器IC3A的输入引脚，第二触发器IC3B的输入引脚接第一触发器IC3A的输出引脚，第二触发器IC3B的输出引脚接机头定位器；二极管ZDl - 14的正极及电容Cl - 11的另一端均接地；
[0017]所述的脚踏板接口电路包括一端与脚踏板连接的电阻R，电阻R的另一端接电阻Rl - 110的一端及电阻Rl - 115的一端，电阻R1-110的另一端接地，电阻Rl - 115的另一端接二极管ZDl -10的负极、电容Cl -5的一端以及微控制器DSPIC30F6010的Α/D转换端，二极管ZDl - 10的正极、电容Cl - 5的另一端均接地；
[0018]所述的电机编码盘接口电路包括一级反相器及二级反相器，一级反相器的I脚接电容Cl - 81的一端、二极管ZDl - 6的负极以及电阻Rl - 89的一端，电阻Rl - 89的另一端接光电编码器及电阻Rl - 86的一端，电阻Rl - 86的另一端接电源，二极管ZDl - 6的正极以及电阻Rl - 89的另一端均接地；
[0019]一级反相器的输出端接二级反相器的输入端，二级反相器的输出端接微控制器DSPIC30F6010。
[0020]所述的交流滤波电路包括一号保险丝F1、二号保险丝F2、一号压敏电阻VAR1、二号压敏电阻VAR2、放电管SK1、电感PTl以及电感PT2 ；
[0021]所述的一号保险丝Fl及二号保险丝F2的一端分别与交流电源的零线和火线连接，一号保险丝Fl的另一端与电容Cl的一端、一号压敏电阻VARl的一端及电感PTl的I脚连接，电感PTl的2脚与电感PT2的I脚相连，且电感PTl的2脚与电感PT2的I脚通过滤波电容C3接地，电感PT2的2脚与滤波电容C4的一端及输出端正极连接，所述的一号压敏电阻VARl的一端依次通过二号压敏电阻VAR2及放电Kl接地；
[0022]二号保险丝F2的另一端与电容Cl的另一端、一号压敏电阻VARl的另一端及电感PTl的4脚连接，电感PTl的3脚接电感PT2的4脚，