CN103911715A - 带多臂控制功能的喷水织机控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带多臂控制功能的喷水织机控制装置，包括：主控制板，用于接收控制命令并将其转成控制信号再输出至喷水织机控制装置的各个部件；多臂驱动电路板，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的多臂电磁铁运转，进而控制喷水织机的多臂机构运转；控制命令输入机构，与上述的主控制板电连接，用于向该主控制板输入上述控制命令；电机控制机构，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的各个电机运转。另外还公开了一种应用该装置的控制方法。本发明将多臂控制板集成于喷水织机控制装置中，以减少对空间的占用并解决系统错花等影响织物效果的问题。

Description

带多臂控制功能的喷水织机控制装置及方法

技术领域

本发明涉及喷水织机的控制领域，特别涉及一种带多臂控制功能的喷水织机控制装置及方法。

背景技术

喷水织机是采用喷射水柱牵引纬纱穿越梭口的无梭织机，喷水引纬对纬纱的摩擦牵引力比喷气引纬大，扩散性小，适应表面光滑的合成纤维、玻璃纤维等长丝引纬的需要，同时该喷水织机可以增加合纤的导电性能，有效地克服织造中的静电。而喷水织机控制装置正是用于控制该喷水织机的运作，实现喷水织机的自动化运作。

而目前用于控制喷水织机的控制装置中，都存在着没有自带多臂控制功能的问题，都是外接其它厂商的多臂控制板，这样的设置一方会给系统集成带来了局限性，增加了外围线束，造成对空间的占用较大，另一方面也带来了系统错花等影响织物效果的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种带多臂控制功能的喷水织机控制装置及方法，其将多臂控制板集成于喷水织机控制装置中，以减少对空间的占用并解决系统错花等影响织物效果的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

带多臂控制功能的喷水织机控制装置，安装于喷水织机的电控箱中，与该喷水织机电连接，其包括：

主控制板，用于接收控制命令并将其转成控制信号再输出至喷水织机控制装置的各个部件；

多臂驱动电路板，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的多臂电磁铁运转，进而控制喷水织机的多臂机构运转；

控制命令输入机构，与上述的主控制板电连接，用于向该主控制板输入上述控制命令；

电机控制机构，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的各个电机运转。

进一步地，上述的喷水织机控制装置还包括：

储纬器转接板，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后进行光耦隔离处理后再输出；

至少一个功率板，其上集成有用于分别控制喷水织机的夹纱器、水阀、继电器、刹车的驱动电路。

进一步地，上述的储纬器转接板上集成有光耦隔离驱动电路，用于对主控制板的相应控制信号进行隔离转接。

进一步地，上述的功率板上还集成有反馈隔离电路，用于对进入上述的驱动电路进行隔离转接。

进一步地，上述的主控制板上集成有ARM芯片，上述的多臂驱动电路板上集成有CPLD扩展芯片，用于对控制该多臂驱动电路板的控制信号进行译码处理。

进一步地，上述的多臂驱动电路板上还集成有光耦隔离驱动电路，用于对控制该多臂驱动电路板的控制信号进行隔离转接。

进一步地，上述的电机控制机构包括：

主轴电机控制器，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的主轴电机运转；

储纬器电机控制器，与上述的储纬器转接板电连接，用于接收该储纬器转接板输出的控制信号，然后控制喷水织机的储纬器运转；

卷曲电机控制器，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的卷曲电机运转；

送经电机控制器，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的送经电机运转。

进一步地，上述的控制命令输入机构包括HMI操作界面和/或操作按钮，用于通过触屏方式或者按钮方式向上述的主控制板输入上述控制命令。

带多臂控制功能的喷水织机控制方法，其包括以下步骤：

1）当启动织机运行时，主控制板向主轴电机控制器发送控制信号，主轴电机控制器根据控制信号控制喷水织机的主轴运转，喷水织机按照机构设计，在规定角度压水泵喷水，并带动打纬板打纬；同时，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号并结合设置的纬密参数来向卷取电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的卷取电机卷转动卷布，主控制板根据主轴上的张力传感器的返回信号来向送经电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的送经电机控制布面张力；如果主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构；

2）在织造运行过程中，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至功率板，功率板根据控制信号来驱动水阀、夹纱器的打开和关闭，同时主控制板给予储纬器转接板关于纺纱的控制信号，储纬器转接板驱动储纬器运作，当喷水织机进行喷水时，功率板驱动夹纱器打开，储纬器转接板驱动储纬器发纱，喷水织机的水线带着纬纱穿过经纱织口完成引纬工作后，随后织机打纬板打纬，将纬纱打入织口；在纬纱引纬到喷水织机的探纬头时候，如果没有引纬成功，探纬头内没有纬纱，探纬器反馈信号至功率板，功率板反馈信号至主控制板来通知喷水织机纬停；如果主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构；

3）在喷水织机的停车过程中，主控制板向主轴电机控制器发送停止转动的控制信号，主轴电机控制器控制主轴电机停止转动，同时主控制板向功率板发送刹车的控制信号，功率板驱动刹车电磁铁吸合刹车。

进一步地，上述的第2）步骤中，在织造运行过程中，主控制板还定时查询外部错误信号，以在发生错误的时候停车。

采用以上技术方案的有益效果在于：

1）在传统的喷水织机控制装置中集成了多臂驱动电路板，该多臂驱动电路板与主控制板电连接，可以接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的多臂电磁铁运转，进而控制喷水织机的多臂机构运转，本发明所采用的技术方案取代了原先在电控箱外接多臂控制板的作法，不仅提高了整个系统集成水平，减少了外围接线的风险并降低了对空间的占用，也解决了系统错花等影响织物效果的问题，实现对花型更为稳定的控制；

2）本发明进一步的方案中，主控制板集成了ARM芯片、多臂控制板集成了CPLD扩展芯片，外加隔离电路，使得控制系统更加高速，稳定；硬件电路由于采用了隔离电路，避免外围设备故障对主控板造成损伤，并且可以在喷水织机的织造过程中、保证变速的时候，所有控制部件对应的参数能根据速度的变化进行及时地切换；

3）本发明进一步的方案中，采用了包括有HMI操作界面的控制命令输入机构来对主控制板输入控制命令，HMI操作界面为一较为成熟的工业屏幕，可以保证显示设备长期有效的工作。

附图说明

图1是本发明的带多臂控制功能的喷水织机控制装置在实施例1中的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

实施例1

本实施例中的带多臂控制功能的喷水织机控制装置，安装于喷水织机的电控箱中，与该喷水织机电连接，如图1所示，本喷水织机控制装置包括：主控制板，用于接收控制命令并将其转成控制信号再输出至喷水织机控制装置的各个部件；多臂驱动电路板，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的多臂电磁铁（多臂电磁铁图中未示出）运转，进而控制喷水织机的多臂机构运转，多臂驱动电路板与主控制板电连接的方式可以采用通过CAN总线连接的方式来实施；控制命令输入机构，与上述的主控制板电连接，用于向该主控制板输入上述控制命令；电机控制机构，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的各个电机运转，电机控制机构与主控制板电连接的方式可以采用数据线连接I/O口的方式进行实施。

如图1所示，上述的喷水织机控制装置还包括：储纬器转接板，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后进行光耦隔离处理后再输出，进而将信号给至储纬器电机控制器来控制储纬器电机，由于本实施例中设置有四台储纬器电机，因此相应地也设置有四台储纬器电机控制器，分别为储纬器电机控制器1、储纬器电机控制器2、储纬器电机控制器3和储纬器电机控制器4；两块功率板，分别为功率板1和功率板2，功率板1上集成有用于分别控制喷水织机夹纱器、水阀和继电器的驱动电路，用以分别控制夹纱器、水阀和继电器进行动作，功率板2上集成有用于控制喷水织机刹车的驱动电路，用以控制刹车进行动作，分成两块功率板是根据使用者需要进行实施的，如使用者不需要刹车功能，只需要拆除功率板2即可，而不需要重新再生产一块功率板。上述电连接的方式可以采用数据线连接I/O口的方式进行实施。

上述的储纬器转接板上集成有光耦隔离驱动电路，用于对主控制板的相应控制信号进行隔离转接。

上述的功率板1和功率板2上还集成有反馈隔离电路，用于对进入上述的驱动电路进行隔离转接。

上述的主控制板上集成有ARM芯片，上述的多臂驱动电路板上集成有CPLD扩展芯片，用于对控制该多臂驱动电路板的控制信号进行译码处理，CPLD扩展芯片配合上述的ARM芯片使得系统响应速度更快。

上述的多臂驱动电路板上还集成有光耦隔离驱动电路，用于对控制该多臂驱动电路板的控制信号进行隔离转接。

如图1所示，上述的电机控制机构包括：主轴电机控制器，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的主轴电机运转；储纬器电机控制器，与上述的储纬器转接板电连接，用于接收该储纬器转接板输出的控制信号，然后控制喷水织机的储纬器运转；卷曲电机控制器，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的卷曲电机运转；送经电机控制器，与上述的主控制板电连接，用于接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的送经电机运转，送经电机控制器在本实施例中设置了两台，分别为送经电机控制器1和送经电机控制器2。上述电连接的方式可以采用数据线连接I/O口的方式进行实施。

如图1所示，上述的控制命令输入机构包括HMI操作界面和操作按钮，用于通过触屏方式和按钮方式向上述的主控制板输入上述控制命令，也可以只采用HMI操作界面或者操作按钮的方式进行实施。

如图1所示，本发明的主控制板还与指示灯、送经限位开关、电源转换控制装置、吸水电机、电磁阀供水装置、前后废边检测装置、左右耳丝检测装置、编码器和探纬器分别电连接，电连接的方式可以采用数据线连接I/O口的方式进行实施。其中，主控制板将信号给至指示灯和电源转换控制装置对外界进行相应的提示；电磁阀供水装置、前后废边检测装置、左右耳丝检测装置、编码器和探纬器将信号给至主控制板，对主控制板进行信号反馈；吸水电机和主控制板相互进行信号传输，已进行主控制板对吸水电机的控制和吸水电机对主控制板的信号反馈。

当然，本发明在实施时还需要配合计算机和计算机编辑软件，对程序进行设定，其中，计算机编辑软件包括有花型编辑软件，该花形编辑软件通过计算机可以自由方便的设计花形，通过USB口可以将花形拷贝给织机控制系统，可以选择多臂动作花形，同时可以设置相应的纬纱；还可以轻松的实现花形的复制粘贴功能；并可以保存成多个文件名，通过优盘或SD存储卡拷贝到织机的人机控制界面上。花型也可以通过上述的HMI人机界面进行输入。

本实施例中的带多臂控制功能的喷水织机控制方法包括以下步骤：

1）当启动织机运行时，主控制板向主轴电机控制器发送控制信号，主轴电机控制器根据控制信号控制喷水织机的主轴运转，喷水织机按照机构设计，在规定角度压水泵喷水，并带动打纬板打纬；同时，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号并结合设置的纬密参数来向卷取电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的卷取电机卷转动卷布，主控制板根据主轴上的张力传感器的返回信号来向送经电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的送经电机控制布面张力；如果主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构；

2）在织造运行过程中，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至功率板，功率板根据控制信号来驱动水阀、夹纱器的打开和关闭，同时主控制板给予储纬器转接板关于纺纱的控制信号，储纬器转接板驱动储纬器运作，当喷水织机进行喷水时，功率板驱动夹纱器打开，储纬器转接板驱动储纬器发纱，喷水织机的水线带着纬纱穿过经纱织口完成引纬工作后，随后织机打纬板打纬，将纬纱打入织口；在纬纱引纬到喷水织机的探纬头时候，如果没有引纬成功，探纬头内没有纬纱，探纬器反馈信号至功率板，功率板反馈信号至主控制板来通知喷水织机纬停；如果主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构；

3）在喷水织机的停车过程中，主控制板向主轴电机控制器发送停止转动的控制信号，主轴电机控制器控制主轴电机停止转动，同时主控制板向功率板发送刹车的控制信号，功率板驱动刹车电磁铁吸合刹车。

上述的第2）步骤中，在织造运行过程中，主控制板还定时查询外部错误信号，以在发生错误的时候停车。

实施例2

其他与实施例1所述的内容相同，不同之处在于：上述的功率板仅设置一块，上述的夹纱器、水阀、继电器和刹车的驱动电路都集成于这块板上。

下面介绍本发明的工作原理：

当启动织机运行时，主控制板向主轴电机控制器发送控制信号，主轴电机控制器根据控制信号控制喷水织机的主轴运转并带动打纬板打纬；同时，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号并结合设置的纬密参数来向卷取电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的卷取电机卷转动卷布，主控制板根据主轴上的张力传感器的返回信号来向送经电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的送经电机控制布面张力；如果此时主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构；在织造运行过程中，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至功率板，然后驱动水阀、夹纱器的打开和关闭，同时主控制板给予储纬器转接板关于纺纱的控制信号，储纬器转接板驱动储纬器运作，当喷水织机进行喷水时，功率板驱动夹纱器打开，储纬器转接板驱动储纬器发纱，喷水织机的水线带着纬纱穿过经纱织口完成引纬工作后，随后织机打纬板打纬，将纬纱打入织口；在纬纱引纬到喷水织机的探纬头时候，如果没有引纬成功，探纬头内没有纬纱，探纬器反馈信号至功率板，功率板反馈信号至主控制板来通知喷水织机纬停；如果此时主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构。

本实施例1和2所述的技术方案的有益效果在于：

1）在传统的喷水织机控制装置中集成了多臂驱动电路板，该多臂驱动电路板与主控制板电连接，可以接收该主控制板的相应控制信号，然后控制喷水织机的多臂电磁铁运转，进而控制喷水织机的多臂机构运转，本发明所采用的技术方案取代了原先在电控箱外接多臂控制板的作法，不仅提高了整个系统集成水平，减少了外围接线的风险并降低了对空间的占用，也解决了系统错花等影响织物效果的问题，实现对花型更为稳定的控制；

2）本发明进一步的方案中，主控制板集成了ARM芯片、多臂控制板集成了CPLD扩展芯片，外加隔离电路，使得控制系统更加高速，稳定；硬件电路由于采用了隔离电路，避免外围设备故障对主控板造成损伤，并且可以在喷水织机的织造过程中、保证变速的时候，所有控制部件对应的参数能根据速度的变化进行及时地切换；

3）本发明进一步的方案中，采用了包括有HMI操作界面的控制命令输入机构来对主控制板输入控制命令，HMI操作界面为一较为成熟的工业屏幕，可以保证显示设备长期有效的工作。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.带多臂控制功能的喷水织机控制装置，安装于喷水织机的电控箱中，与所述喷水织机电连接，其特征在于：包括：

主控制板，用于接收控制命令并将其转成控制信号再输出至所述喷水织机控制装置的各个部件；

多臂驱动电路板，与所述主控制板电连接，用于接收所述主控制板的相应控制信号，然后控制所述喷水织机的多臂电磁铁运转，进而控制所述喷水织机的多臂机构运转；

控制命令输入机构，与所述主控制板电连接，用于向所述主控制板输入所述控制命令；

电机控制机构，与所述主控制板电连接，用于接收所述主控制板的相应控制信号，然后控制所述喷水织机的各个电机运转。

2.根据权利要求1所述的喷水织机控制装置，其特征在于：还包括：

储纬器转接板，与所述主控制板电连接，用于接收所述主控制板的相应控制信号，然后进行光耦隔离处理后再输出；

至少一个功率板，其上集成有用于分别控制所述喷水织机的夹纱器、水阀、继电器、刹车的驱动电路。

3.根据权利要求2所述的喷水织机控制装置，其特征在于：所述储纬器转接板上集成有光耦隔离驱动电路，用于对所述主控制板的相应控制信号进行隔离转接。

4.根据权利要求2所述的喷水织机控制装置，其特征在于：所述功率板上还集成有反馈隔离电路，用于对进入所述驱动电路进行隔离转接。

5.根据权利要求1所述的喷水织机控制装置，其特征在于：所述主控制板上集成有ARM芯片，所述多臂驱动电路板上集成有CPLD扩展芯片，用于对控制所述多臂驱动电路板的控制信号进行译码处理。

6.根据权利要求1或5所述的喷水织机控制装置，其特征在于：所述多臂驱动电路板上还集成有光耦隔离驱动电路，用于对控制所述多臂驱动电路板的控制信号进行隔离转接。

7.根据权利要求1所述的喷水织机控制装置，其特征在于：所述电机控制机构包括：

主轴电机控制器，与所述主控制板电连接，用于接收所述主控制板的相应控制信号，然后控制所述喷水织机的主轴电机运转；

储纬器电机控制器，与所述储纬器转接板电连接，用于接收所述储纬器转接板输出的控制信号，然后控制所述喷水织机的储纬器运转；

卷曲电机控制器，与所述主控制板电连接，用于接收所述主控制板的相应控制信号，然后控制所述喷水织机的卷曲电机运转；

送经电机控制器，与所述主控制板电连接，用于接收所述主控制板的相应控制信号，然后控制所述喷水织机的送经电机运转。

8.根据权利要求1所述的喷水织机控制装置，其特征在于：所述控制命令输入机构包括HMI操作界面和/或操作按钮，用于通过触屏方式或者按钮方式向所述主控制板输入所述控制命令。

9.带多臂控制功能的喷水织机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）当启动织机运行时，主控制板向主轴电机控制器发送控制信号，主轴电机控制器根据控制信号控制喷水织机的主轴运转，喷水织机按照机构设计，在规定角度压水泵喷水，并带动打纬板打纬；同时，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号并结合设置的纬密参数来向卷取电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的卷取电机卷转动卷布，主控制板根据主轴上的张力传感器的返回信号来向送经电机控制器发送控制信号以控制喷水织机的送经电机控制布面张力；如果主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构；

2）在织造运行过程中，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至功率板，功率板根据控制信号来驱动水阀、夹纱器的打开和关闭，同时主控制板给予储纬器转接板关于纺纱的控制信号，储纬器转接板驱动储纬器运作，当喷水织机进行喷水时，功率板驱动夹纱器打开，储纬器转接板驱动储纬器发纱，喷水织机的水线带着纬纱穿过经纱织口完成引纬工作后，随后织机打纬板打纬，将纬纱打入织口；在纬纱引纬到喷水织机的探纬头时候，如果没有引纬成功，探纬头内没有纬纱，探纬器反馈信号至功率板，功率板反馈信号至主控制板来通知喷水织机纬停；如果主轴达到设定的角度，主控制板根据主轴上编码器的编码器信号计算织机角度，并根据该角度发送控制信号至多臂驱动电路板，然后多臂驱动电路板驱动多臂电磁铁吸合来控制多臂机构；

3）在喷水织机的停车过程中，主控制板向主轴电机控制器发送停止转动的控制信号，主轴电机控制器控制主轴电机停止转动，同时主控制板向功率板发送刹车的控制信号，功率板驱动刹车电磁铁吸合刹车。

10.根据权利要求9所述的喷水织机控制方法，其特征在于：所述第2）步骤中，在织造运行过程中，主控制板还定时查询外部错误信号，以在发生错误的时候停车。