基于51單片機的折頁機卡紙檢測系統(tǒng)的設(shè)計

一、引言

　　折頁機是一種印后設(shè)備,它將每張很大的印刷紙折成適合平常裝訂得,人們經(jīng)常見到的

　　紙張的大小。分很多種類型。它可以將紙張四折、八折、十六折、三十二折當在折紙的過程中,發(fā)生卡紙時,卡紙檢測系統(tǒng)自動發(fā)出停機信號和報警信號,并發(fā)出信息指示卡紙發(fā)生的位置。

　　目前,國內(nèi)折頁機卡紙系統(tǒng)的設(shè)計以PLC為核心控制得為主,PLC控制設(shè)計簡單,穩(wěn)定可靠,但PLC有許多不足之處。占用PLC I/O口數(shù)量過多,大約14之多。PLC的工作方式是每次掃描各個I/O口。根據(jù)每個I/O口的變化作出相應(yīng)處理。占用I/O口過多就會增加PLC的處理時間。增加主控PLC的負擔。國外如日本都是采用以單片機為核心的卡紙監(jiān)測系統(tǒng)。單片機體積小,運算速度高,有豐富的各種資源,能進行更復(fù)雜得運算?？煽啃曰緷M足需求。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計要求

　　系統(tǒng)用于檢測折頁機紙張的運行狀態(tài),通過RS485與PLC通訊,在機器運轉(zhuǎn)時如果檢測到紙張停留在機器中,系統(tǒng)立即輸出信號給PLC。系統(tǒng)的幾個輸入信號,都是NPN型,即有信號時是24v低電平,沒信號時是24v高電平。包括：一個來自光電開關(guān)的脈沖信號。五個光電開關(guān)信號。單張進紙按鈕信號。連續(xù)進紙按鈕信號。24v直流電源信號。兩個備用輸入端子。輸出信號包括：發(fā)生故障時輸出有開點變?yōu)殚]點的繼電器信號。3個備用輸出端子。

三、硬件設(shè)計

　　本系統(tǒng)采用AT89C55作為核心控制器,外擴4K的RAM存儲24C01芯片。本產(chǎn)品是原折頁機檢測系統(tǒng)的升級換代產(chǎn)品,所以盡量采用原系統(tǒng)的通訊模式。采用M75176芯片,使用485通訊格式與控制顯示折頁機運行狀態(tài)的PLC進行通訊。控制輸出模塊也就是報警停機模塊用AT89C55控制24v歐姆龍繼電器,輸出24v停機信號給主控PLC。

1、電平轉(zhuǎn)換電路

　　折頁機上一共設(shè)有5個傳感器加上一個時鐘信號,一共有由6個24v輸入信號。輸入有效信號是24v低電平,當紙張通過傳感器時,傳感器給出一個24v低電平。當沒有紙張通過傳感器時,傳感器給出24V高電平。所以正常工作時,傳感器輸出一個24v的寬脈沖信號。當有發(fā)生卡紙時,傳感器將一直輸出24v高電平或者24v低電平。當紙卡在傳感器下時是輸出24v低電平。當紙卡在兩個傳感器之間時是輸出24高電平。輸出一個控制信號根據(jù)廠家要求預(yù)留兩個控制線路。因為單片機要求5v的TTL電平,因此必須設(shè)計相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換模塊。輸入輸出均用TLP521-4光隔將24v電平轉(zhuǎn)換成TTL電平,或反之。每條輸入輸出線路均用發(fā)光二極管指示。AT89C55是51系列單片機之一,port1口具有上拉電阻,所以選用port1作為輸入口。