CN103451784B - 气流纺纱机断纱重新接头控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气流纺纱机断纱重新接头控制装置，属纺织机械设备自动控制技术领域；其特征在于根据所纺纱的工艺要求，由主控制器（10）设置工序调节数据，主控制器（10）设置的工序调节数据通过RS485串行数据通信传输，传给各路微处理器；一路或者多路断纱接头信号由传感器检测电路（20）检测并传给相应的微处理器，经过微处理器运算处理后，通过对应的输出通道端口推动对应的驱动电路群，并由驱动电路群输出推动对应的执行机构群，从而完成断纱接头的动作，达到控制断纱接头的工艺要求。本发明的气流纺纱机断纱重新接头控制装置，能够快速、有效地完成气流纺纱的断纱接头，具有安装维护简单、操作方便、经济效益好的特点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种气流纺纱机断纱重新接头控制装置，属纺织机械设备自动控制技术领域。
背景技术：
在气流纺纱过程中，断纱重新接头是纺纱过程中的一个重要环节。它的作用是将纺纱过程中断掉的纱头重新接起来，以使每锭纱在足够的长度下只有两个头，并且保证在接头处与非接头处具有相同的粗细和强度，从而避免在织布过程中因纱的长短不一、纱的粗细不均和强度不一致等而导致织布工序的紊乱和所织面料的质量。在气流纺纱过程中，棉条材质中的杂质和棉条本身的不均匀性、以及气流气压的不均匀性，都会使纺出的纱粗细不均，这时气流纺纱机的电清控制系统都会将其自动剪断，同时气流纺纱机会发出断纱信号，等待进行断纱接头处理。现在通常采用如下三种技术来进行断纱重新接头。
一种是由熟练的纺纱工人进行人工接头。人工凭感觉接头可能与现场机器所需的时间不相适应，就会导致所接纱头的粗细不均，这时电清控制系统又会将其自动剪断，因此一个头要多次接很长时间，且质量也难以得到保证。这样不仅影响了每锭纱的长度和质量的一致性，同时也使工作效率大大降低。为了保证纱的长度一致性和较高的工作效率，往往就要调低电清自动控制系统的精度，或者根本不使用电清自动控制系统。而这样又不能保证每锭纱的粗细均匀性，从而在更大程度上影响了整锭纱的质量。第二种是用单片机系统改进断纱接头工艺。单片机系统的输入输出引脚即使通过扩展后都很有限，要满足一台纺机至少600路的输入输出检测控制端口，这样势必增加庞大的单片机的数量，同时对每台单片机的一致性也提出了很高的要求，从而导致设计和维护成本的大大增加。实际应用表明，采用单片机系统不仅成本高，还因其运行的不稳定性、死机、经常进入死循环等因素，导致其运行的可靠性大大降低而不被厂家认可。第三种是通过PLC可编程逻辑控制器对断纱接头工艺进行改进。这种改进虽然从根本上解决了断纱接头的关键问题，但PLC随着输入输出端口的增多，其成本也会急剧增大。另外每节PLC的逻辑控制在改变了所纺纱的规格后，都要重新经过专业人员进行专门设定和调试后才能重新运行，这就给生产和维护工作带来了极大的不便。
上述三种断纱接头工艺技术中，前两种不能从根本上解决接头的问题，因而也无法从根本上解决所纺纱锭的质量问题，后一种在一定程度上解决了自动接头问题，但维护调试工作繁琐，需要熟练的PLC编程调试人员进行专门维护，且技改成本相当高，不能满足生产实际的应用要求。
发明内容：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种气流纺纱机断纱重新接头控制装置，能够快速、有效地完成气流纺纱的断纱接头，具有安装维护简单、操作方便、经济效益好的特点。
在气流纺纱机断纱重新接头控制装置的结构中设置有主控制器、传感器检测电路、数据输入电路、数据显示电路、第一微处理器、第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器、第五微处理器、第六微处理器、第七微处理器、第八微处理器、第九微处理器、第一驱动电路群、第二驱动电路群、第三驱动电路群、第四驱动电路群、第五驱动电路群、第六驱动电路群、第七驱动电路群、第八驱动电路群、第九驱动电路群、第一执行机构群、第二执行机构群、第三执行机构群、第四执行机构群、第五执行机构群、第六执行机构群、第七执行机构群、第八执行机构群、第九执行机构群；所述的主控制器采用ARM10微处理器，负责接收来自数据输入电路的对控制逻辑设置的设置指令；并分别向第一微处理器、第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器、第五微处理器、第六微处理器、第七微处理器、第八微处理器、第九微处理器传送控制逻辑指令，同时向数据显示电路传送数据显示指令；所述的传感器检测电路负责检测气流纺纱机传过来的216路断纱接头信号，经信号处理后将信号分别传给第一微处理器、第二微处理器、第三微处理器、四微处理器、第五微处理器、第六微处理器、第七微处理器、第八微处理器、第九微处理器；所述的数据输入电路采用按键输入选择，根据不同的原棉性质选择输入不同的工艺参数和要求；所述的数据显示电路接收来自主控制器发送的数据显示指令，并以LED显示方式进行数据显示；所述的第一微处理器、第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器、第五微处理器、第六微处理器、第七微处理器、第八微处理器、第九微处理器接收来自传感器检测电路发送的断纱接头信号和主控制器传送的控制逻辑指令，经过运算处理后，分别向第一驱动电路群、第二驱动电路群、第三驱动电路群、第四驱动电路群、第五驱动电路群、第六驱动电路群、第七驱动电路群、第八驱动电路群、第九驱动电路群发送控制指令；所述的第一驱动电路群、第二驱动电路群、第三驱动电路群、第四驱动电路群、第五驱动电路群、第六驱动电路群、第七驱动电路群、第八驱动电路群、第九驱动电路群分别接收第一微处理器、第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器、第五微处理器、第六微处理器、第七微处理器、第八微处理器、第九微处理器发送的控制指令，经驱动电路运算处理后，分别向第一执行机构群、第二执行机构群、第三执行机构群、第四执行机构群、第五执行机构群、第六执行机构群、第七执行机构群、第八执行机构群、第九执行机构群发送驱动信号；所述的第一执行机构群、第二执行机构群、第三执行机构群、第四执行机构群、第五执行机构群、第六执行机构群、第七执行机构群、第八执行机构群、第九执行机构群分别接收第一驱动电路群、第二驱动电路群、第三驱动电路群、第四驱动电路群、第五驱动电路群、第六驱动电路群、第七驱动电路群、第八驱动电路群、第九驱动电路群发送的驱动信号，并按驱动信号要求进行驱动操作。
本发明与现有的技术相比具有如下有益效果：
1、控制装置采用串行数据通信传输，便于随时根据工艺要求重新设置接头工序数据，以满足接头工艺的要求；主控制器采用高度集成的控制系统，既能满足接头工艺的要求，又能满足任意多路庞大的输入输出端口的控制要求，使控制装置系列化和集成化，从而使设计成本和安装成本大幅降低。
2、控制装置的自动控制系统设计合理，能够快速、有效地完成气流纺纱的断纱接头，具有安装维护简单、操作方便、经济效益好的特点。
附图说明:
图1为本发明的结构原理框图。
在图中：1.第一微处理器、2.第二微处理器、3.第三微处理器、4.第四微处理器、5.第五微处理器、6.第六微处理器、7.第七微处理器、8.第八微处理器、9.第九微处理器、10.主控制器、11.第一驱动电路群、12.第二驱动电路群、13.第三驱动电路群、14.第四驱动电路群、15.第五驱动电路群、16.第六驱动电路群、17.第七驱动电路群、18.第八驱动电路群、19.第九驱动电路群、20.传感器检测电路、21.第一执行机构群、22.第二执行机构群、23.第三执行机构群、24.第四执行机构群、25.第五执行机构群、26.第六执行机构群、27.第七执行机构群、28.第八执行机构群、29.第九执行机构群、30.数据输入电路、31.数据显示电路。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明气流纺纱机断纱重新接头控制装置由主控制器10、传感器检测电路20、数据输入电路30、数据显示电路31、第一微处理器1、第二微处理器2、第三微处理器3、第四微处理器4、第五微处理器5、第六微处理器6、第七微处理器7、第八微处理器8、第九微处理器9、第一驱动电路群11、第二驱动电路群12、第三驱动电路群13、第四驱动电路群14、第五驱动电路群15、第六驱动电路群16、第七驱动电路群17、第八驱动电路群18、第九驱动电路群19、第一执行机构群21、第二执行机构群22、第三执行机构群23、第四执行机构群24、第五执行机构群25、第六执行机构群26、第七执行机构群27、第八执行机构群28、第九执行机构群29组成；所述的主控制器10采用ARM10微处理器，负责接收来自数据输入电路30的对控制逻辑设置的设置指令；并分别向第一微处理器1、第二微处理器2、第三微处理器3、第四微处理器4、第五微处理器5、第六微处理器6、第七微处理器7、第八微处理器8、第九微处理器9传送控制逻辑指令，同时向数据显示电路31传送数据显示指令；所述的传感器检测电路20负责检测气流纺纱机传过来的216路断纱接头信号，经信号处理后将信号分别传给第一微处理器1、第二微处理器2、第三微处理器3、第四微处理器4、第五微处理器5、第六微处理器6、第七微处理器7、第八微处理器8、第九微处理器9；主控制器10与第一微处理器1、第二微处理器2、第三微处理器3、第四微处理器4、第五微处理器5、第六微处理器6、第七微处理器7、第八微处理器8、第九微处理器9之间利用串口进行串行数据通信；所述的数据输入电路30采用按键输入选择，根据不同的原棉性质选择输入不同的工艺参数和要求；所述的数据显示电路31接收来自主控制器10发送的数据显示指令，并以LED显示方式进行数据显示；所述的第一微处理器1、第二微处理器2、第三微处理器3、第四微处理器4、第五微处理器5、第六微处理器6、第七微处理器7、第八微处理器8、第九微处理器9接收来自传感器检测电路20发送的断纱接头信号和主控制器10传送的控制逻辑指令，经过运算处理后，分别向第一驱动电路群11、第二驱动电路群12、第三驱动电路群13、第四驱动电路群14、第五驱动电路群15、第六驱动电路群16、第七驱动电路群17、第八驱动电路群18、第九驱动电路群19发送控制指令；第一微处理器1、第二微处理器2、第三微处理器3、第四微处理器4、第五微处理器5、第六微处理器6、第七微处理器7、第八微处理器8、第九微处理器9采用FPGA核微处理器；所述的第一驱动电路群11、第二驱动电路群12、第三驱动电路群13、第四驱动电路群14、第五驱动电路群15、第六驱动电路群16、第七驱动电路群17、第八驱动电路群18、第九驱动电路群19分别接收第一微处理器1、第二微处理器2、第三微处理器3、第四微处理器4、第五微处理器5、第六微处理器6、第七微处理器7、第八微处理器8、第九微处理器9发送的控制指令，经驱动电路运算处理后，分别向第一执行机构群21、第二执行机构群22、第三执行机构群23、第四执行机构群24、第五执行机构群25、第六执行机构群26、第七执行机构群27、第八执行机构群28、第九执行机构群29发送驱动信号；所述的第一执行机构群21、第二执行机构群22、第三执行机构群23、第四执行机构群24、第五执行机构群25、第六执行机构群26、第七执行机构群27、第八执行机构群28、第九执行机构群29分别接收第一驱动电路群11、第二驱动电路群12、第三驱动电路群13、第四驱动电路群14、第五驱动电路群15、第六驱动电路群16、第七驱动电路群17、第八驱动电路群18、第九驱动电路群19发送的驱动信号，并按驱动信号要求进行驱动操作。
在气流纺纱机断纱重新接头控制装置中，根据所纺纱的工艺要求，由主控制器10设置工序调节数据，主控制器10设置的工序调节数据通过RS485串行数据通信传输，传给各路微处理器；一路或者多路断纱接头信号由传感器检测电路20检测并传给相应的微处理器，经过微处理器运算处理后，通过对应的输出通道端口推动对应的驱动电路群，并由驱动电路群输出推动对应的执行机构群，从而完成断纱接头的动作，达到控制断纱接头的工艺要求。
所述的气流纺纱机断纱重新接头控制装置能独立完成气流纺纱机整机216路纱锭的断纱接头的所有功能；且在停车后重新开车的情况下，控制装置能进行全面自检，以保证控制装置的可靠性。
所述的气流纺纱机断纱重新接头控制装置能提供不同纱线断纱接头所需的不同延时的要求，能提供10ms--990ms步进连续任意设置的时间控制信号，设置的时间明确显示在显示屏上；并能同时控制气流纺纱机整机的216路纱锭的两路继电器，且具有相同的时延接通性能。
所述的气流纺纱机断纱重新接头控制装置中的每锭控制包括一路延时起点输入信号和两路延时输出信号；延时起点输入信号取自棉条输入端口继电器线圈的信号并作为两路延时输出信号的时间起点，两路延时输出信号的时延由主控制器10的设定值决定。
Claims (3)
1.气流纺纱机断纱重新接头控制装置，由传感器检测电路（20）、数据输入电路（30）、数据显示电路（31）组成；其特征在于在其结构中设置有主控制器（10）、第一微处理器（1）、第二微处理器（2）、第三微处理器（3）、第四微处理器（4）、第五微处理器（5）、第六微处理器（6）、第七微处理器（7）、第八微处理器（8）、第九微处理器（9）、第一驱动电路群（11）、第二驱动电路群（12）、第三驱动电路群（13）、第四驱动电路群（14）、第五驱动电路群（15）、第六驱动电路群（16）、第七驱动电路群（17）、第八驱动电路群（18）、第九驱动电路群（19）、第一执行机构群（21）、第二执行机构群（22）、第三执行机构群（23）、第四执行机构群（24）、第五执行机构群（25）、第六执行机构群（26）、第七执行机构群（27）、第八执行机构群（28）、第九执行机构群（29）；所述的主控制器（10）采用ARM10微处理器，负责接收来自数据输入电路（30）的对控制逻辑设置的设置指令；并分别向第一微处理器（1）、第二微处理器（2）、第三微处理器（3）、第四微处理器（4）、第五微处理器（5）、第六微处理器（6）、第七微处理器（7）、第八微处理器（8）、第九微处理器（9）传送控制逻辑指令，同时向数据显示电路（31）传送数据显示指令；所述的传感器检测电路（20）负责检测气流纺纱机传过来的216路断纱接头信号，经信号处理后将信号分别传给第一微处理器（1）、第二微处理器（2）、第三微处理器（3）、第四微处理器（4）、第五微处理器（5）、第六微处理器（6）、第七微处理器（7）、第八微处理器（8）、第九微处理器（9）；所述的数据输入电路（30）采用按键输入选择，根据不同的原棉性质选择输入不同的工艺参数和要求；所述的数据显示电路（31）接收来自主控制器（10）发送的数据显示指令，并以LED显示方式进行数据显示；所述的第一微处理器（1）、第二微处理器（2）、第三微处理器（3）、第四微处理器（4）、第五微处理器（5）、第六微处理器（6）、第七微处理器（7）、第八微处理器（8）、第九微处理器（9）接收来自传感器检测电路（20）发送的断纱接头信号和主控制器（10）传送的控制逻辑指令，经过运算处理后，分别向第一驱动电路群（11）、第二驱动电路群（12）、第三驱动电路群（13）、第四驱动电路群（14）、第五驱动电路群（15）、第六驱动电路群（16）、第七驱动电路群（17）、第八驱动电路群（18）、第九驱动电路群（19）发送控制指令；所述的第一驱动电路群（11）、第二驱动电路群（12）、第三驱动电路群（13）、第四驱动电路群（14）、第五驱动电路群（15）、第六驱动电路群（16）、第七驱动电路群（17）、第八驱动电路群（18）、第九驱动电路群（19）分别接收第一微处理器（1）、第二微处理器（2）、第三微处理器（3）、第四微处理器（4）、第五微处理器（5）、第六微处理器（6）、第七微处理器（7）、第八微处理器（8）、第九微处理器（9）发送的控制指令，经驱动电路运算处理后，分别向第一执行机构群（21）、第二执行机构群（22）、第三执行机构群（23）、第四执行机构群（24）、第五执行机构群（25）、第六执行机构群（26）、第七执行机构群（27）、第八执行机构群（28）、第九执行机构群（29）发送驱动信号；所述的第一执行机构群（21）、第二执行机构群（22）、第三执行机构群（23）、第四执行机构群（24）、第五执行机构群（25）、第六执行机构群（26）、第七执行机构群（27）、第八执行机构群（28）、第九执行机构群（29）分别接收第一驱动电路群（11）、第二驱动电路群（12）、第三驱动电路群（13）、第四驱动电路群（14）、第五驱动电路群（15）、第六驱动电路群（16）、第七驱动电路群（17）、第八驱动电路群（18）、第九驱动电路群（19）发送的驱动信号，并按驱动信号要求进行驱动操作。
2.根据权利要求1所述的气流纺纱机断纱重新接头控制装置，其特征在于主控制器（10）与第一微处理器（1）、第二微处理器（2）、第三微处理器（3）、第四微处理器（4）、第五微处理器（5）、第六微处理器（6）、第七微处理器（7）、第八微处理器（8）、第九微处理器（9）之间利用串口进行串行数据通信。
3.根据权利要求2所述的气流纺纱机断纱重新接头控制装置，其特征在于第一微处理器（1）、第二微处理器（2）、第三微处理器（3）、第四微处理器（4）、第五微处理器（5）、第六微处理器（6）、第七微处理器（7）、第八微处理器（8）、第九微处理器（9）采用FPGA核微处理器。
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