工业绣花机控制体系模块电源应用案例

工业绣花机又称电脑绣花机，是随着电子技术和机电一体化技术的发展而渐渐发展起来的刺绣设备，它使传统的手工绣花实现高速度、高服从，并且还知足手工绣花无法达到的多条理、多功能、同一性和完善性的要求。

电脑绣花机的基本功能是通过控制各电机协同配合工作，在布料上按照花样数据形成针迹完成刺绣过程。花样文件可以通过软盘、U盘等存储介质拷贝到控制体系内部的存储器中，控制体系根据花样的要求来控制电机及其检测机构，使其协同工作，完成绣花功能。绣花机工作时，主轴电机通过传动轮带动针杆上下活动，而X轴和Y轴的步进电机带动着绣框在X、Y轴方向活动，刺绣品随绣框活动，从而刺绣出图案。当必要换色时，主控制器通过控制换色电机转动，通过换色机构带动换色杆移动，将穿有其它颜色线的针换上，继承刺绣。

电脑绣花机控制体系由主控电路和外部设备构成，DCDC模块电源在绣花机控制体系中的应用框图如下所示：

体系供电说明：ACDC电源输出36V电压，分别给DCDC模块电源、主轴电机、XY步进电机和电压转换芯片供电，DCDC模块电源输出5V给表现屏、主轴电机中的编码器供电，同时通过LDO芯片转换成3.3V、1.8V电压给主板CPU供电。体系上电时，表现屏、编码器、主轴电机、主轴驱动板通过主板CPU的初始化后正常工作。当人按键操作表现屏按钮，表现屏将旌旗灯号反馈给主板CPU，CPU将接受的指令内部处理，然后将处理后的旌旗灯号传给主轴驱动板，通过驱动旌旗灯号去控制电机的转动（方向、转速），电机将转轴信息传给编码器，编码器将接受的反馈旌旗灯号传给电机，并且同时将旌旗灯号传给CPU、主轴电机控制板，实现控制、编码、表现等一系列闭环控制的过程。

绣花机在工作过程中涉及到多个电机的控制以及供电，一方面为了防止电源模块电压受到其他负载设备影响，必要选择隔离的供电电源。另一方面电机启动瞬间会产生很高的电压尖峰，必要在电机前端加大电容克制尖峰电压，防止对同母线其他电路供电有影响。同时因电机内部是线圈网站优化公司，瞬间启动必要很大的启动电流，必要供电电源提供充足的启动功率。

在刺绣过程中，电机负载是赓续转变的，因此电机转速必须执行闭环控制，对电源功率要求不仅仅保证稳态性能，在瞬间负载动态转变时也必要电源能稳固、可靠工作，DCDC电源模块应当在大动态的转变下都保证体系能稳固工作。供电时主板控制体系正常启动工作后，也是CPU内部进行初始化的过程，这时初始化时间必须要保证其他体系已经正常启动，否则初始化时读取的数据可能是电源未完全启动的非正常数据成都人事考试，从而使体系产生误动作。

控制绣花机动作的相干旌旗灯号都通过主板CPU的端口进行传输，为了增强控制的抗干扰能力，整个控制体系各电路板之间都采用12V电压来传输通讯旌旗灯号，所有的主控板上输出控制旌旗灯号或输入到主控板上旌旗灯号都通过光耦进行光电隔离。为了保证主控板和其他电路的可靠隔离，DCDC模块电源供电一样平常要有1500VDC的隔离电压。电机和模块统一母线电压36V，应选择宽输入电压范围18-75V，可与其他型号的电机同母线电压供电（如36V、48V等电压），只要ACDC模块电源输出电压和功率知足要求即可。

表现屏和主轴电机中的编码器都是5V供电，而主板CPU的供电电压是3.3V、1.8V，选择5V输出电压经过LDO进行转换，LDO输入与输出的低压差可进步转换服从。DCDC模块电源的功率与负载（表现屏、编码器、主板CPU）有关，雷同封装体积下我们可供选择电源功率范围在10W～20W之间。 绣花机的工作环境温度一样平常是常温，最高温度可能会达到40-50度，低温下一样平常在-25度以上，但是在设备启动、温度还没上升时可能会更低。因此保举选择-40～85℃的工作温度。

控制体系作为电脑绣花机工作的核心部件，必要配备稳固可靠的供电方案，以保证控制体系的正常运行。