基于51單片機的折頁(yè)機卡紙檢測系統的設計

一、引言

　　折頁(yè)機是一種印后設備,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(jiàn)到的

　　紙張的大小。分很多種類(lèi)型。它可以將紙張四折、八折、十六折、三十二折當在折紙的過(guò)程中,發(fā)生卡紙時(shí),卡紙檢測系統自動(dòng)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,國內折頁(yè)機卡紙系統的設計以PLC為核心控制得為主,PLC控制設計簡(jiǎn)單,穩定可靠,但PLC有許多不足之處。占用PLC I/O口數量過(guò)多,大約14之多。PLC的工作方式是每次掃描各個(gè)I/O口。根據每個(gè)I/O口的變化作出相應處理。占用I/O口過(guò)多就會(huì )增加PLC的處理時(shí)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測系統。單片機體積小,運算速度高,有豐富的各種資源,能進(jìn)行更復雜得運算?？煽啃曰緷M(mǎn)足需求。

二、系統總體設計要求

　　系統用于檢測折頁(yè)機紙張的運行狀態(tài),通過(guò)RS485與PLC通訊,在機器運轉時(shí)如果檢測到紙張停留在機器中,系統立即輸出信號給PLC。系統的幾個(gè)輸入信號,都是NPN型,即有信號時(shí)是24v低電平,沒(méi)信號時(shí)是24v高電平。包括：一個(gè)來(lái)自光電開(kāi)關(guān)的脈沖信號。五個(gè)光電開(kāi)關(guān)信號。單張進(jìn)紙按鈕信號。連續進(jìn)紙按鈕信號。24v直流電源信號。兩個(gè)備用輸入端子。輸出信號包括：發(fā)生故障時(shí)輸出有開(kāi)點(diǎn)變?yōu)殚]點(diǎn)的繼電器信號。3個(gè)備用輸出端子。

三、硬件設計

　　本系統采用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(yè)機檢測系統的升級換代產(chǎn)品,所以盡量采用原系統的通訊模式。采用M75176芯片,使用485通訊格式與控制顯示折頁(yè)機運行狀態(tài)的PLC進(jìn)行通訊?？刂戚敵瞿K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、電平轉換電路

　　折頁(yè)機上一共設有5個(gè)傳感器加上一個(gè)時(shí)鐘信號,一共有由6個(gè)24v輸入信號。輸入有效信號是24v低電平,當紙張通過(guò)傳感器時(shí),傳感器給出一個(gè)24v低電平。當沒(méi)有紙張通過(guò)傳感器時(shí),傳感器給出24V高電平。所以正常工作時(shí),傳感器輸出一個(gè)24v的寬脈沖信號。當有發(fā)生卡紙時(shí),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(shí)是輸出24v低電平。當紙卡在兩個(gè)傳感器之間時(shí)是輸出24高電平。輸出一個(gè)控制信號根據廠(chǎng)家要求預留兩個(gè)控制線(xiàn)路。因為單片機要求5v的TTL電平,因此必須設計相應的電平轉換模塊。輸入輸出均用TLP521-4光隔將24v電平轉換成TTL電平,或反之。每條輸入輸出線(xiàn)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。