[发明专利]一种采棉机用棉花方模在线成型控制系统

权利要求书

1.一种采棉机用棉花方模在线成型控制系统，包括监控单元、打包控制器、输入机构单元、执行机构单元、反馈单元；所述监控单元通过CAN总线与打包控制器连接，打包控制器分别与输入机构单元、执行机构单元、反馈单元相连接；

所述监控单元包括人机交互界面模块以及底层通信模块，所述的人机交互界面模块用于将获得的实时工作值和状态量经过转换后显示出来，同时监控单元也可以向打包控制器发送数据与命令；所述底层通信模块通过CAN总线与打包控制器通信，用于获得打包控制器的实时数据以及向打包控制器传输数据；

所述打包控制器包括主处理器、DI输入模块、DO输出模块、AD转换模块、存储模块以及下层通信模块；所述主处理器用于控制AD转换模块的正常工作并读取AD转换结果、捕获输入机构单元的开关量输入、接收反馈单元的反馈信息，然后进行运算和逻辑处理及控制DO输出模块输出正确的电平信号；所述DI输入模块、DO输出模块、AD转换模块分别与主处理器直连；所述的AD转换模块的主芯片是模数转换芯片，用于数字信号与模拟信号之间的转换；所述存储模块通过IIC总线与主处理器通信，用于存储打包控制器默认的工作参数和通过监控单元的人机交互界面修改后的参数；所述下层通信模块通过CAN总线与监控单元连接，向下通过SPI总线与主处理器连接，用于进行数据转换与收发；

所述输入机构单元至少包括有六个接触式机械开关，用于控制采棉机的棉箱中压实器和搅龙的运动方向；其中，手动开关用于切换进入手动操作控制打包状态；自动开关用于切换进入自动打包状态；上升开关用于控制压实器的上升；下降开关用于控制压实器的下降；正转开关用于控制搅龙的正转；反转开关用于控制搅龙反转；

所述执行机构单元包括有上升开关阀、下降开关阀、正转开关阀和反转开关阀；所述上升开关阀和下降开关阀分别用于启动压实器的上升和下降的机构；所述正转开关阀和反转开关阀分别用于启动搅龙的正转和反转的机构；

所述反馈单元包括箱顶接近开关、箱底接近开关、压实器压力传感器和搅龙压力传感器，箱顶接近开关和箱底接近开关直接与打包控制器的DI输入模块连接，压实器压力传感器和搅龙压力传感器与打包控制器的AD转换模块连接；

所述箱顶接近开关安装在棉箱的顶部，当压实器上升到棉箱的顶部时，会触发接近开关发出信号；所述箱底接近开关安装在棉箱的底部，当压实器下降到棉箱的底部时，会触发接近开关发出信号；所述压实器压力传感器安装在压实器上，在压实器压棉花的过程中实时的向打包控制器反馈当前压力值，以便打包控制器控制压实器的升降程度；所述搅龙压力传感器安装在搅龙上，在搅龙旋转过程中，随着棉花的增多实时的向打包控制器反馈当前的搅龙承受的压力，以便打包控制器控制启动压实器的工作。

2.根据权利要求1所述的采棉机用棉花方模在线成型控制系统，其特征在于，所述主处理器为CycloneII系列的FPGA芯片，型号为EP2C8Q208C8的芯片。

3.根据权利要求1所述的采棉机用棉花方模在线成型控制系统，其特征在于，所述AD转换模块的主芯片是AD7606，为16位的模数转换芯片，拥有8个模拟输入通道。

4.根据权利要求1所述的采棉机用棉花方模在线成型控制系统，其特征在于，所述存储模块包括至少一片EEPROM芯片，芯片型号是AT24LC0281。

5.根据权利要求1所述的采棉机用棉花方模在线成型控制系统，其特征在于，所述下层通信模块包括至少一片ARM芯片，芯片型号是STM32F103，其向上通过CAN总线与监控单元的底层通信模块连接，向下通过SPI总线与主处理器连接，主要工作是进行数据转换与收发。