[实用新型]全电脑横机控制器

权利要求书

1.一种全电脑横机控制器，其特征在于：包括电脑横机专用驱动器、操作盒和机头控制箱，所述电脑横机专用驱动器包括电源转换单元、CPU控制单元、主伺服电机驱动单元、移床伺服电机驱动单元、卷布步进电机驱动单元、副卷布交流电机驱动、送纱器交流电机驱动和传感器接口单元；

所述电源转换单元包括交流电源依顺序经过零检测、整流、母线电压监视的直流310V输出电压供主伺服电机驱动单元和移床伺服电机驱动单元及外部24V开关电源使用；母线电压监视的另一路输出经开关电源转换输出直流15V、12V、5V电源；交流电源经过零检测后的另一路输出供副卷布交流电机驱动单元和送纱器交流电机驱动单元使用；

所述主伺服电机驱动单元包括主伺服IGBT功率驱动部分和主伺服编码器接口，主伺服编码器接口为主伺服连接外部绝对编码通讯接口；开关电源的一组5V输出电源提供给主伺服编码器接口；开关电源的15V输出电源连接IGBT功率驱动部分，CPU的AD模数转换接口通过电流传感器读取主伺服电机相电流，CPU根据该值与当前控制所需相电流以及外部编码器反馈回来的位置数据，再通过FOC算法确定主伺服电机的工作电流，再经CPU的三相PWM输出单元一输出对应的控制信号到IGBT智能功率驱动模块，驱动主伺服电机；

所述移床伺服电机驱动单元包括移床伺服IGBT功率驱动部分和移床伺服编码器接口，移床伺服编码器接口为移床伺服连接外部绝对编码通讯接口；开关电源的一组5V输出电源提供给移床伺服编码器接口；开关电源的15V输出电源连接IGBT功率驱动部分，CPU的AD模数转换接口通过电流传感器读取移床伺服电机相电流，CPU根据该值与当前控制所需相电流以及外部编码器反馈回来的位置数据，再通过FOC算法确定移床伺服电机的工作电流，再经CPU的三相PWM输出单元二输出对应的控制信号到IGBT智能功率驱动模块，驱动移床伺服电机；

所述卷布步进电机驱动单元包括控制电源、步进电机工作电源监视和双H桥驱动电路；开关电源的5V输出电源连接双H桥控制电路；CPU给出当前所需要的速度、转矩和方向信号到双H桥控制电路，由该电路通过双H桥驱动步进电机工作，电源监视单元负责监视当前步进电机是否工作正常，该电路反馈监视信号给CPU，由CPU来给出报警与保护信号；

所述副卷布交流电机驱动和送纱器交流电机驱动控制连接到CPU，交流电源过零检测电路给出相位同步信号到CPU，CPU根据该信号控制双向可控硅实现副卷布交流电机、左右送纱器交流电机的停机、速度的控制；同时，CPU还根据该过零检测电路给出的相位同步信号来判断外部是否是断电，进行断电数据保存；

所述传感器接口单元包括开关电源的12V输出电源连接到该控制器的工作温度监视电路、运行状态指示电路、I/O接口、调试接口、扩展接口和CAN通讯接口；I/O接口连接外部各传感器，调试接口为生产调试以及脱机调试工作用，扩展接口为以后功能扩展用，CAN通讯接口是连接操作盒和机头控制箱。

2.根据权利要求1所述的全电脑横机控制器，其特征在于：通过所述电脑横机专用驱动器实现所有主伺服电机、移床伺服电机、卷布步进电机、副卷布交流电机、左右送纱器交流电机的全部控制以及外部传感器的检测。

3.根据权利要求1所述的全电脑横机控制器，其特征在于：所述操作盒控制所述电脑横机专用驱动器；操作盒为系统操作核心，提供系统界面、系统工作的监视、动作测试、动作文件的输入、编辑、管理以及运行动作判断的控制，并由机头控制箱完成对应动作。

4.根据权利要求3所述的全电脑横机控制器，其特征在于：所述机头控制箱包括电源转接板和机头控制驱动板，由操作盒通过CAN通讯发送过来的对应驱动机头的动作命名，机头控制驱动板接收命令将对应命令解释为对应动作；机头控制驱动板相应的电磁铁、密度步进电机、选针器完成对应编织织物的动作。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的全电脑横机控制器，其特征在于：系统开机后，由所述电脑横机专用驱动器给操作盒供电，电脑横机专用驱动器开始自检，系统自检正常后，等待用户操作，用户拉动启动把手，由电脑横机专用驱动器检测通过CAN通讯告诉操作盒，操作盒进行判断后再通过CAN通讯告诉电脑横机专用驱动器和机头控制箱，让横机按照原先导入的编织动作文件开始进行织物的编织。

6.根据权利要求5所述的全电脑横机控制器，其特征在于：所述电脑横机专用驱动器程序开始，初始化I/O和CAN通讯，判断有主程序及主电源正常后，初始化定时器，通过FOC初始化参数正常后，通过CAN通讯命令，控制主伺服电机、移床伺服电机、卷布步进电机、左右送纱器交流电机动作；同时实现外部故障检测、母线电压检测、系统温度检测、按键检测和步进电机工作电流检测。