基于51單片機的折頁機卡紙檢測系統的設計

一、引言

　　折頁機是一種印后設備,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,發生卡紙時,卡紙檢測系統自動發出停機信號和報警信號,并發出信息指示卡紙發生的位置。

　　目前,國內折頁機卡紙系統的設計以PLC為核心控制得為主,PLC控制設計簡單,穩定可靠,但PLC有許多不足之處。占用PLC I/O口數量過多,大約14之多。PLC的工作方式是每次掃描各個I/O口。根據每個I/O口的變化作出相應處理。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測系統。單片機體積小,運算速度高,有豐富的各種資源,能進行更復雜得運算?？煽啃曰緷M足需求。

二、系統總體設計要求

　　系統用于檢測折頁機紙張的運行狀態,通過RS485與PLC通訊,在機器運轉時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：一個來自光電開關的脈沖信號。五個光電開關信號。單張進紙按鈕信號。連續進紙按鈕信號。24v直流電源信號。兩個備用輸入端子。輸出信號包括：發生故障時輸出有開點變為閉點的繼電器信號。3個備用輸出端子。

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。本產品是原折頁機檢測系統的升級換代產品,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機運行狀態的PLC進行通訊?？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

　　折頁機上一共設有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廠家要求預留兩個控制線路。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。每條輸入輸出線路均用發光二極管指示。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。