TMS320C2407實(shí)現(xiàn)電子套接機(jī)控制系統(tǒng)
詳細(xì)介紹了基于自行設(shè)計(jì)的強(qiáng)占式和非強(qiáng)占式相結(jié)合的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在電子套接機(jī)中的應(yīng)用，提高了電子套接機(jī)的縫紉速度和步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)步數(shù)，使控制系統(tǒng)達(dá)到了較高的國際水平。
1 引言
本文采用了自主開發(fā)的永磁伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，研制出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)電子套接機(jī)控制系統(tǒng)，該電子套接機(jī)達(dá)到或接近國外樣機(jī)的性能指標(biāo)。由于采用自行設(shè)計(jì)的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)僅采用了一塊TMS320C2407作為控制系統(tǒng)，其需要完成伺服電機(jī)的控制，X，Y軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制，以及外部操作面板的顯示和鍵盤接口，采用常規(guī)的編程方式難以實(shí)時(shí)完成如此多的任務(wù)，并且由于實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)的特定，不能移植像UC/OSⅡ這樣的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，為此本文采用了自行設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的控制方式，達(dá)到了電子套接機(jī)可在200～3000針的縫紉速度下縫制出多種花樣。
2.硬件設(shè)計(jì)
電子套接機(jī)的控制核心采用TI公司的TMS320C2407，其時(shí)鐘頻率為40MHz，外部采用8K的EEPROM用于存儲(chǔ)用戶的參數(shù)設(shè)置和新增的部分縫制花樣，其硬件框圖如圖1所示。
TMS320C2407需要根據(jù)針桿位置傳感器對(duì)永磁伺服電動(dòng)機(jī)的初始磁場(chǎng)位置和針桿傳感器進(jìn)行定位，根據(jù)設(shè)置的縫制圖案和伺服電動(dòng)機(jī)的位置控制X軸、Y軸步進(jìn)電機(jī)的移動(dòng)，控制抬壓腳電磁鐵和剪線電磁鐵的動(dòng)作。
圖1中編碼器的脈沖信號(hào)和永磁伺服電機(jī)的電流傳感器信號(hào)主要用于對(duì)永磁伺服電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制。控制面板上的顯示和鍵盤設(shè)置用于參數(shù)的設(shè)置和縫制狀態(tài)的顯示。
3實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)電子套接機(jī)的實(shí)現(xiàn)功能和硬件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用了自行設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，對(duì)所需完成的任務(wù)進(jìn)行了分割，確定了各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，編制了特定的軟件系統(tǒng)。
3.1任務(wù)的分割
電子套接機(jī)需要完成如下任務(wù)，①伺服電動(dòng)機(jī)的初始磁場(chǎng)位置確定;②針桿的初始位置確定;③縫制圖案的初始化;④伺服電機(jī)磁場(chǎng)定向控制;⑤伺服電機(jī)的加、減速和速度控制;⑥步進(jìn)電機(jī)的方向控制;⑦步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)脈沖;⑧外部鍵盤的讀取;⑨外部鍵盤的處理;⑩外部顯示的更新;11抬壓腳傳感器信號(hào)、抬壓腳控制信號(hào)和縫制開始信號(hào)的讀取;12縫制開始信號(hào)的處理;13抬壓腳的控制;14剪線電磁鐵的控制;15故障的診斷。
根據(jù)上述實(shí)現(xiàn)功能，劃分的任務(wù)如圖2所示。