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分层结构染色机控制系统设计

颜瑛晟  
【摘要】:针对当前传统染色机控制系统结构复杂且不易进行兼容扩展等问题,通过对间歇式染色机的工作原理、染色过程和工艺流程地深入分析,本研究采用分层结构和嵌入式系统模块化设计的方法,提出了一种可以广泛应用于各类型间歇式染色机的染色机控制系统设计方案。染色机控制系统分为人机交互管理层和实时主控层。人机交互管理层采用多总线通讯架构,并针对企业化信息管理问题,为其提供网络通讯功能;实时主控层是整个系统的核心控制部分,按照间歇式染色机的控制工艺要求,对控制系统的输入输出模块进行设计,以便对染色工艺进行实时的控制。本文的硬件部分分别对人机交互管理层硬件设计和实时主控层硬件设计进行详细的叙述。人机交互管理层主要的叙述内容是:核心板电源设计、LCD电路、通讯总线接口电路、以太网GPRS接口电路和USB模块等;实时主控层主要叙述的内容是:MCU模块、电源模块、模拟量信号电路和数字量信号电路等。从软件上来说,分别从总体软件架构的设计、人机交互管理层程序和实时主控层程序这三个方面进行叙述,重点描述了实时主控层对整体染色工艺的控制步骤,并给出具体的程序设计流程方案。除此之外,本文还详细地对系统间通讯协议格式和解析方法进行了叙述,并给出相关驱动程序的控制流程。最后,对整套系统的关键模块进行测试,实验数据证明本系统能够满足染色机工艺的控制需求。本文研发的分层结构染色机控制系统具有很高的性价比和扩展性能,并且工作稳定,通讯可靠,具有良好的市场应用前景。


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