四川兵工学报月自动化技术智能化缝制单元控制系统的实现杨奕昕，祝本明，赵毅忠中国兵器工业第五八研究所数控产品事业部，四川绵阳600 PLC结构，其工业缝纫机由电控系统完成，辅助功能由PLC完成，电控系统与PLC之间通过通信实现控制协调和信息交换。方案2采用电控系统中内嵌PLC功能的结构，全部控制由一个CPU完成，控制系统硬件的I/O点有20余个，除基本I/O外，其余I/O可由用户自定义其辅助功能及时序。

　　我国是世界*大的缝制机械生产和消费国，国产工业用缝纫机约占世界产量79.《中国缝制机械行业十一五发展规划》明确提出，缝制机械的发展目标是立足科学发展观，创新发展模式，实现由数量增长型向速度与结构、质量、效益协调发展型方向的转变。目前，缝制机械正朝着技术集成化、设备专业化的智能化缝制单元方向发展。

　　智能化缝制单元，即全功能特种缝纫机，其加工效率是普通工业缝纫机的5倍以上，缝制图案的全电脑控制保证了缝纫加工的一致性和高质量。智能化缝制单元以1台工业缝纫机为母机，配置各种辅助装置，通过数控系统控制各机构按照预制程序运行，完成复杂、完整的缝纫工序，其中控制系统是智能化缝制单元的关键。为此，在总结已研制的花样机、套结机、锁眼机等工业缝纫机嵌入式控制系统的基础上，提出了智能化缝制单元控制系统的解决方案。

　　1智能化缝制单元控制系统解决方案智能化缝制单元控制系统采用嵌入式技术，上位机为X86或ARM9工业控制计算机［2］，下位机为DSP控制器FPGA运动控制卡［4］。系统软件采用模块化结构，分上位机工业控制计算机和下位机运动控制卡两部分。

　　1.1方案1：电控系统外置式可编程PLC结构电控系统外置式可编程PLC结构见图1.工业缝纫机由电控系统完成，而自动送料、叠料等辅助功能由PLC完成，电控系统与PLC之间通过通信实现控制协调和信息交换。但该设备的自动送料距离是固定的，由气动电磁阀进行驱动，通过传感器进行定位。

　　1.2方案2：电控系统中内嵌PLC功能模块结构电控系统中内嵌PLC功能的结构见图2.相对于方案1，省去了外置可编程PLC，全部控制由一个CPU完成，使系统结构更紧凑，成本更低廉。该控制系统硬件的I/O点有20余个。除基本I/O外，其余I/O点对用户开放，可由用户自定义其辅助功能以及时序见图3.同时缝制单元的自动送料距离可变，由电机进行驱动。

　　本文以自动贴袋缝制单元的工艺流程为例见图4，具体分析如何实现内嵌PLC控制。

　　该工艺流程中，自动缝纫控制由电控系统完成，其余控制过程由PLC完成。PLC需要处理的信号为数字输入和数字输出信号，输出信号用于控制气动电磁阀。故PLC输入信号和输出信号接口电路，以及为完成外部辅助控制的PLC时序设置，是实现内嵌PLC功能的关键，其中，PLC输入信号接口电路见图5，PLC输出信号接口电路见图6，PLC时序设置见图7.

　　2成功案例2.1方案1成功案例中国兵器工业第五八研究所与西安标准工业股份有限公司合作研发的自动贴袋缝制单元，其控制系统由花样机控制系统外置式可编程PLC组成，该缝制单元主要应用于牛仔服装口袋的缝制，可实现贴袋缝制的口袋自动上料、自动折边、自动缝纫、布片自动叠料的全过程。

　　2.2方案2成功案例中国兵器工业第五八研究所与广东东豪针车有限公司合作研发的自动贴袋缝制单元，其控制系统采用花样机控制系统内嵌PLC功能实现。

　　中国兵器工业第五八研究所与浙江新杰克缝纫机股份有限公司合作研发的自动锁眼缝制单元，其控制系统采用平头锁眼机控制系统内嵌PLC功能实现。该缝制单元主要应用于衬衣扣眼的缝制，实现了多个扣眼的自动送料、自动缝纫、自动切扣眼等全过程。

　　3结束语智能化缝制单元控制系统是促进我国缝制机械产业技术升级和产品结构调整的主要手段，它将大幅提升缝制行业的自主创新和可持续发展，为我国服装企业转变生产方式和提高劳动生产率提供了优良的缝制机械设备新产品。上述智能化缝制单元控制系统的解决方案和成功应用，为相关缝纫设备生产企业提供了有力的技术支持，在实际缝纫加工中取得了满意的效果。

　　［1］杨奕昕，张玉辉，赵毅忠。嵌入式技术在花样缝纫机控制系统中的应用［J］。兵工自动化，2010，2912：73［2］王黎明。ARM9嵌入式系统开发与实践［M］。北京：北京航空航天大学出版社，2008.

　　［3］刘向东。DSP技术原理与应用［M］。北京：中国电力出［4］刘明章。基于FPGA的嵌入式系统设计［M］。北京：国防工业出版社，2007.

　　杨奕昕，等：智能化缝制单元控制系统的实现