CN1039143C

CN1039143C - 无梭织带机电子提花控制系统

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Publication number: CN1039143C
Application number: CN94114072A
Authority: CN
Inventors: 江志安; 张志奋
Original assignee: CHINESE TEXTILE UNIV
Current assignee: CHINESE TEXTILE UNIV
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1998-07-15
Anticipated expiration: 2014-12-30
Also published as: CN1107526A

Abstract

一种无梭织带机电子提花控制系统，属无梭织带机和单片机应用技术领域，无梭织带机的提花开口执行机构经电磁铁与含8031单片机的控制电路接口，后者控制前者的开口运动，使16至32根经纱按所需的花型提花，控制程序和花型数据分别储存在二片可编程只读存储器(EPROM)中，利用纬纱序号调整按键可选择花型数据的起始纬纱序号，用大宗电子元器件装制，有控制电路简单，通用性好和容量大的优点，特别适合与无梭织带机配套使用。

Description

无梭织带机电子提花控制系统

本发明涉及一种无梭织带机电子提花控制系统，属纺织方面的无梭织带机和电子技术方面的单片机应用技术领域。

电子提花控制系统(ELS)旨在用来控制无梭织带机的提花执行机构的开口运动，使经纱按所需规律作上下升降运动。1983年瑞士Jakob Mueller公司推出电子提花控制系统，该系统虽能完成上述任务，但仍有下列缺陷：采用早期的单板机控制线路，线路结构复杂，元器件多，通用性差，不易维护保养；提花花型数据的记录媒体为E²PROM，成本较高；输出线路最多为28路，容量偏小。

本发明旨在推出一种没有背景技术缺陷的无梭织带机电子提花控制系统。

现简述本发明为实现上述目的而采用的技术方案。无梭织带机的电子提花执行机构经电磁铁与含8031单片机的控制电路接口，后者控制前者的开口运动，使16至32根经纱按所需的花型提花，控制程序和花型数据分别储存在二片可编程只读存储器(EPROM)中，利用纬纱序号调整按键可选择花型数据的起始纬纱序号。

附图说明。图1是一根经纱的提花开口执行机构的结构示意图，其中1和1′是电磁铁，2和2′是撑爪，3和3′是推簧，4和4′是竖针，5和5′是拉刀，6是滑轮组，7是综线，8和8′是回综拉簧，和9是经纱。图2是本发明涉及的电子提花控制系统的硬件框图，其中：10是8031单片机，11是可编程只读存储器(1)，即EPROM(1)，12是可编程只读存储器(2)，即EPROM(2)，13是地址锁存器，14是缓冲器/锁存器(1)，15是反相器(1)，16是发光管显示排，17是反相器(2)，18是电流放大器，19是电磁铁组，20是缓冲器/锁存器(2)，21是BCD译码电路，22是BCD码显示器，23是主轴同步信号传感器，24是光电耦合器，25是施密特触发器，26是纬纱序号调整按键，和27是与门电路。图3(a)和(b)是控制电路即硬件的原理图。图4是控制电路即硬件的电路板外形图。图5是本发明的软件的主程序流程框图，其中28是控制复位，29是所有电磁铁得电，30是BCD码显示器显示0000，31是指向花型数据第一纬，32是打开中断，33是综平标志，34是关闭中断，35是显示本纬序号，36是读送本纬花型数据，37是花型数据进一纬，和38是纬纱序号超界标志。图6是本发明的软件的纬纱序号调整按键中断服务子程序的流程框图，其中39是延迟10ms，40是按键识别，41是D+键识别，42是花型数据进一纬，43是纬纱序号超界标志，44是纬纱序号指向第一纬，45是D键识别，46是D-键识别，47是花型数据退一纬，48是纬纱序号超界标志，49是指向末纬，50是输出花型数据，51是显示纬纱序号，52是键松开识别，和53是返回主程序。图7是一种与字符W相象的织带提花花型的花型组织图。

现结合附图详述本发明的电路组成，连接和工作原理。

本发明主要包含由电磁铁1和1′，撵爪2和2′，推簧3和3′，竖针4和4′，拉刀5和5′，滑轮组6，综线7，回综拉簧8和8′各十六套组成的提花开口执行机构，其特征在于，它还包含由8031单片机10，可编程只读存储器(1)11，可编程只读存储器(2)12，地址锁存器13，缓冲器/锁存器(1)14，反相器(1)15，发光管显示排16，反相器(2)17，电流放大器18，电磁铁组19，缓冲器/锁存器(2)20，BCD译码电路21，BCD码显示器22，主轴同步信号传感器23，光电耦合器24，施密特触发器25，纬纱序号调整按键26，和与门电路27组成的控制电路，提花开口执行机构经电磁铁组19与控制电路接口，电磁铁组19共有32只电磁铁，可编程只读存储器(1)11和可编程只读存储器(2)12的型号为2764，可编程只读存储器(1)11内储存有控制程序，可编程只读存储器(2)12内储存有提花花型数据，地址锁存器13的型号是LS373，缓冲器/锁存器(1)14和缓冲器/锁存器(2)20的型号是LS377，反相器(1)15和反相器(2)17的型号是LS06，发光管显示排16的型号是LBD1001G，电流放大器18的型号是MC1413，BCD译码电路21的型号是LS49，BCD码显示器22的型号是LTS547RF，主轴同步信号传感器23的型号是LJ12A3-4-Z/AYS，光电耦合器24的型号是4N25，施密特触发器25的型号是LS14，纬纱序号调整按键26是1×1按键开关，与门电路27的型号是LS11。

电路连接，8031单片机10的PO口即BUS与地址锁存器13的输入口D1～D8连接，该锁存器的输出口Q1～Q8与可编程只读存储器(1)11和可编程只读存储器(2)12的低位地址线A0～A7连接，地址锁存器13的输出线Q1～Q6分别与缓冲器/锁存器(1)14和缓冲器/锁存器(2)20的片选线G连接，8031单片机10的PO口即BUS分别与可编程只读存储器(1)11、可编程只读存储器(2)12和缓冲器/锁存器(1)14、缓冲器/锁存器(2)20的数据输入口D1～D8连接，缓冲器/锁存器(1)14的四片LS377芯片的输出口Q1～Q8分别与反相器(1)15的六片LS06芯片的输入口的A1～A6连接，反相器(1)15的六片LS06芯片的输出口一方面分别与反相器(2)17的六片LS06芯片的输入口的A1～A6连接，另一方面分别与发光管显示排16的负端连接，反相器(2)17的六片LS06芯片的输出口的Y1～Y6分别与电流放大器18的五片MC1413芯片的输入口IN1～7连接，电流放大器18的五片MC1413芯片的输出口OUT1～7与电磁铁组19连接，缓冲器/锁存器(2)20的二片LS377芯片输出口的低四位Q1～Q4和高四位Q5～Q8分别与BCD译码电路21的四片LS49芯片的输入端ABCD连接，BCD译码电路21的四片LS49芯片的输出端a～g分别与BCD码显示器22的对应笔划连接，主轴同步信号传感器23的二只PS1和PS2的一端分别经电阻接至+15伏，另一端分别与光电耦合器24的二片4N25芯片的输入端连接，光电耦合器24的二片4N25芯片的输出端一方面分别经电阻接至+5伏，另一方面分别与施密特触发器25的输入端A1和A2连接，施密特触发器25的输出端Y1和Y2分别与8031单片机10的P1口的P13和P14连接，纬纱序号调整按键26的三只按键开关(D+，D和D-)一方面分别与8031单片机10的P1口的P10，P11和P12连接，另一方面分别与与门电路27的输入端C，B和A连接，与门电路27的输出端Y2与8031单片机10的P1口的 INTO即P32连接，8031单片机10的程序选通信号线 PSEN即P29与可编程只读存储器(1)11的输出使能线 OE连接，8031单片机10的读信号线 RD即P37与可编程只读存储器(2)12的输出使能线 OE连接，8031单片机10的地址锁存信号线ALE即P30与地址锁存器13的门控端线G连接，8031单片机10的写信号线 WR即P36分别与缓冲器/锁存器(1)14和缓冲器/锁存器(2)20的各芯片LS377的时钟端线CLK连接，8031单片机10的外部程序存储器控制信号输入端 EA即P31，可编程只读存储器(1)11的片选端 CS和可编程只读存储器(2)12的片选端 CS均直接接地，可编程只读存储器(1)11的编程端PGM和可编程只读存储器(2)12的编程端PGM均直接接至+5伏。

工作原理。提花开口执行机构通过电磁铁组19与控制电路接口。电磁铁组19内含十六套与电磁铁1和1′完全相同的电磁铁。在无梭织带机的主轴的驱动下，拉刀5和5′始终作方向相反的上下往复运动。一次单程与无梭织带机的主轴旋转一周相对应，称为一次(一纬)开口。当拉刀5和5′运动至高度平齐位置(综平)时，由控制电路控制的电磁铁1和1′得到电流信号，此信号锁存至下次综平时间，电磁铁1和1′将撑爪2和2′吸住(如图1所示)，竖针4和4′随拉刀5和5′作上下运动，经纱9不被提起，即不被提花；当拉刀5和5′高度平齐时，电磁铁1和1′没有得到电流信号，撵爪2和2′便在推簧3和3′作用下弹出，这样当竖针4或4′被拉刀5或5′拉至最低位置时，其缺口便被撑爪2或2′卡住，当拉刀5或5′向上运动时，竖针4或4′便停留在最低位置，而竖针4′或4则在拉刀5′或5的作用下被拉下，滑轮组6向上移动，经纱9被提升，即被提花。简而言之，如电磁铁在综平时得到电流信号，下一次开口(下一纬)经纱就向下运动或停留在下层位置；反之，如电磁铁在综平时不得到电流信号，下一次开口经纱则向上运动或停留在上层位置。

本发明以8031单片机10及其控制程序为中枢，控制程序(主程序28～38和纬纱序号调整按键中断服务子程序39～53等软件)储存于可编程只读存储器(1)11中，提花花型数据储存于可编程只读存储器(2)12中，见图5和图6。在主程序28～38的控制下，8031单片机10每次检测到由主轴同步信号传感器23于综平时发出的主轴同步信号，便从可编程只读存储器(2)12中读出连续的4个字节单元的提花花型数据，经缓冲器/锁存器(1)14、反相器(1)15、反相器(2)17、电流放大器18输出至电磁铁组19，发光管显示排16显示电磁铁的通断电情况；同时，8031单片机10输出纬纱序号值，经缓冲器/锁存器(2)20、BCD译码电路21输出至BCD码显示器22显示纬纱序号值。该值是指示提花花型数据的指针，控制复位(上电复位或按键复位)时，此指针值为0000。无梭织带机正常运转时，主轴每一回转，主轴同步信号传感器23发出一次主轴同步信号，指针值便加1。当达到纬纱循环值时，指针值返回0001，接着开始下一个循环。本发明共有32路输出线，可控制32只电磁铁的动作。每个提花花型数据字节单元对应8路输出线。纬纱序号调整按键中断服务子程序是根据纬纱序号调整按键26的按键输入信息对纬纱序号值进行调整并同步显示，同时输出对应的提花花型数据至电磁铁，从而提供了可人为决定提花开口从第几纬开始，即花型调整的便利。每按一次D+键，纬纱序号值加1；每按一次D-键，纬纱序号值减1；按动D键，纬纱序号值不变。

控制程序总长为262行(包括分隔行)，可分为如下三部分：程序头、主程序和纬纱序号调整按键中断服务子程序。第1行到第5行(地址0000H～0004H)是程序头，按排主程序和纬纱序号调整按键中断服务子程序的跳转入口。第6行到第75行(地址0100H～0171H)是主程序，可分成七个功能段。第一段(地址0100H～010DH)对应图5第29步，即完成所有电磁铁选通(得电)，数据FFH由8031单片机10直接送出至缓冲器/锁存器(1)14的各芯片，其中F7H、FBH、FDH和FEH分别是芯片LS377(1)～LS377(4)的地址；第二段(地址010EH～0117H)对应图5第30步，即送出00H、00H值至缓冲器/锁存器(2)20的芯片LS377(5)和LS377(6)，经BCD译码电路21译码后送至BCD码显示器22，显示数值0000。其中DFH、EFH分别是芯片LS377(6)、LS377(5)的地址；第三段(地址0118H～012EH)对应图5第31步，取出可编程只读存储器(2)12中的纬纱循环值(花型循环长度)，赋给作循环计数器的R7、R6寄存器，并指向花型数据第一纬(DPTR＝0003H)；第四段(地址012FH～0134H)对应图5的第32步，设置中断开放标志；第五段(地址0135H～0154H)对应图5第33步，检测无梭织带机主轴同步信号，只有当8031单片机10的P13、P14的电信号依次经历0、1，0、0，1、0，1、1四种状态组合后，即无梭织带机主轴完整地转过一转至综平时，即图3(b)中主轴励磁面离开主轴同步信号传感器23时，程序才往下执行；第六段(地址0155H～015AH)对应图5第34～36步，关闭中断，8031单片机10计算当前的纬纱序号值，完成BCD码转换后将结果送至缓冲器/锁存器(2)20的二片芯片LS377(5)和LS377(6)，经BCD译码电路21的四片芯片LS49(1)～LS49(4)的译码，由BCD码显示器22显示当前纬纱序号的十进制值。同时，8031单片机10从可编程只读存储器(2)12依次取出连续四个字节单元的花型数据，分别送至缓冲器/锁存器(1)14的四片芯片LS377(1)～LS377(4)。第七段(地址015BE～0171H)对应图5第37～38步，花型数据进一纬(DPTR＝DPTR+4)，并判别纬纱序号值是否超界(R7、R6寄存器是否减为零)。如超界，则进行下一个循环。如未超界，则输出下一纬花型数据。主程序到此结束。

第76～262行(地址0172H～02A2H)是纬纱序号调整按键中断服务子程序，如8031单片机10的 INTO即P32得到低电平信号，控制将进入该子程序。该子程序可分成九个功能段。第一段(地址0172H～017DH)执行软件延时10ms，并判别中断是否由于纬纱序号调整按键26按下而引起。如果图3(b)中纬纱序号调整按键26中的任一个键按下，8031单片机10的P10、P11、P12三者之一将得到低电平信号，程序转入第二段(地址017EH～0188H，执行按键识别功能；如任何键均未按下，则表明中断系由其它原因引起，控制返回主程序；第三段(地址0189H～01A7H)执行花型数据进一纬的运算；第四段(地址01A8H～01ADH)完成纬纱序号值的计算、转换和输出显示，并输出花型数据(数据在硬件上的流向同上)，然后，程序转向键松开识别程序段，即以下第六段；第五段(地址01AEH～021AH)执行花型数据退一纬的运算，完成纬纱序号值的计算、转换和输出显示，并输出花型数据；第六段(地址021BH～0223H)等待按键松开，以便返回主程序；第七段(地址0224H～0230H)为延时程序段，由纬纱序号调整按键中断服务子程序调用；第八段(地址0231H～027EH)和第九段(地址027PH～02A2)分别是纬纱序号值计算、转换和输出显示程序和提花花型数据输出程序，该二段程序由主程序和纬纱序号调整按键中断服务子程序共同调用。

提花花型数据是经纱上下运动的二进制编码，代表提花执行机构的控制信息。当32只电磁铁以二只为一组的组配方式工作时，如图1所示，花型组织图中沿纬向每四个组织点编成一个字节单元，每一字节单元对应8路输出线，即字节单元的每一位对应1只电磁铁，位元为″1″代表电磁铁不得电，经纱上升；位元为″0″代表电磁铁得电，经纱下降。提花花型数据还包括纬纱循环值和提花经纱根数。

可编程只读存储器(2)12内储存有提花花型数据，地址0000H～0001H单元储存有纬纱循环值，地址0002H单元内储存有提花经纱根数，自地址0003H单元起按每纬四个字节依次储存有花型数据。

与背景技术相比，本发明具有以下的优点：

1.控制系统技术档次较高，且结构简单，成本较低。背景技术的硬件由于采用单板机作为控制中枢，控制线路复杂；由于采用电可编程只读存储器(E²PROM)作为花型数据的存储芯片，硬件成本较高。本发明采用先进的8031单片机作为控制中枢，控制线路大为简化，且采用容易采购的大宗芯片，不仅最大程度降低了硬件的开销，而且大大提高了电子元器件的通用性。

2.控制系统的输出线共32路，比背景技术多4路，因而能控制更多经纱的提花。

因此，本发明特别适合与无梭织带机配套，实现电子提花控制，提高无梭织带机的品种适应性和技术档次。

Claims

1.一种无梭织带机电子提花控制系统主要包含由电磁铁1和1′，撑爪2和2′，推簧3和3′，竖针4和4′，拉刀5和5′，滑轮组6，综线7，回综拉簧8和8′各十六套组成的提花开口执行机构，其特征在于，它还包含由8031单片机10，可编程只读存储器(1)11，可编程只读存储器(2)12，地址锁存器13，缓冲器/锁存器(1)14，反相器(1)15，发光管显示排16，反相器(2)17，电流放大器18，电磁铁组19，缓冲器/锁存器(2)20，BCD译码电路21，BCD码显示器22，主轴同步信号传感器23，光电耦合器24，施密特触发器25，纬纱序号调整按键26，和与门电路27组成的控制电路，提花开口执行机构经电磁铁组19与控制电路接口，电磁铁组19共有32只电磁铁，可编程只读存储器(1)11和可编程只读存储器(2)12的型号为2764，可编程只读存储器(1)11内储存有控制程序，可编程只读存储器(2)12内储存有提花花型数据，地址锁存器13的型号是LS373，缓冲器/锁存器(1)14和缓冲器/锁存器(2)20的型号是LS377，反相器(1)15和反相器(2)17的型号是LS06，发光管显示排16的型号是LBD1001G，电流放大器18的型号是MC1413，BCD译码电路21的型号是LS49，BCD码显示器22的型号是LTSS47RF，主轴同步信号传感器23的型号是LJ12A3-4-Z/AYS，光电耦合器24的型号是4N25，施密特发器25的型号是LS14，纬纱序号调整按键26是1×1按键开关，与门电路27的型号是LS11，电路连接，8031单片机10的PO口即BUS与地址锁存器13的输入口D1～D8连接，该锁存器的输出口Q1～Q8与可编程只读存储器(1)11和可编程只读存储器(2)12的低位地址线A0～A7连接，地址锁存器13的输出线Q1～Q6分别与缓冲器/锁存器(1)14和缓冲器/锁存器(2)20的片选线G连接，8031单片机10的PO口即BUS分别与可编程只读存储器(1)11、可编程只读存储器(2)12和缓冲器/锁存器(1)14、缓冲器/锁存器(2)20的数据输入口D1～D8连接，缓冲器/锁存器(1)14的四片LS377芯片的输出口Q1～Q8分别与反相器(1)15的六片LS06芯片的输入口的A1～A6连接，反相器(1)15的六片LS06芯片的输出口一方面分别与反相器(2)17的六片LS06芯片的输入口的A1～A6连接，另一方面分别与发光管显示排16的负端连接，反相器(2)17的六片LS06芯片的输出口的Y1～Y6分别与电流放大器18的五片MC1413芯片的输入口IN1～7连接，电流放大器18的五片MC1413芯片的输出口OUT1～7与电磁铁组19连接，缓冲器/锁存器(2)20的二片LS377芯片的输出口的低四位Q1～Q4和高四位Q5～Q8分别与BCD译码电路21的四片LS49芯片的输入端ABCD连接，BCD译码电路21的四片LS49芯片的输出端a～g分别与BCD码显示器22的对应笔划连接，主轴同步信号传感器23的二只PS1和PS2的一端分别经电阻接至+15伏，另一端分别与光电耦合器24的二片4N25芯片的输入端连接，光电耦合器24的二片4N25芯片的输出端一方面分别经电阻接至+5伏，另一方面分别与施密特触发器25的输入端A1和A2连接，施密特触发器25的输出端Y1和Y2分别与8031单片机10的P1口的P13和P14连接，纬纱序号调整按键26的三只按键开关(D+，D和D-)一方面分别与8031单片机10的P1口的P10，P11和P12连接，另一方面分别与与门电路27的输入端C，B和A连接，与门电路27的输出端Y2与8031单片机10的P1口的 INTO即P32连接，8031单片机10的程序选通信号线 PSEN即P29与可编程只读存储器(1)11的输出使能线OE连接，8031单片机10的读信号线 RD即P37与可编程只读存储器(2)12的输出使能线 OE连接，8031单片机10的地址锁存信号线ALE即P30与地址锁存器13的门控端线G连接，8031单片机10的写信号线WR即P36分别与缓冲器/锁存器(1)14和缓冲器/锁存器(2)20的各芯片LS377的时钟端线CLK连接，8031单片机10的外部程序存储器控制信号输入端EA即P31，可编程只读存储器(1)11和可编程只读存储器(2)12的片选端 CS均直接接地，可编程只读存储器(1)11和可编程只读存储器(2)12的编程端PGM直接接至+5伏。

2、根据权利要求1所述的无梭织带机电子提花控制系统，其特征在于，可编程只读存储器(1)11内储存有控制程序，控制程序的总长度为262行，包括分隔行，地址0000H～0004H单元内储存有程序头，地址0100H～0171H单元内储存有主程序，地址0172H～02A2H单元内储存有纬纱序号调整按键中断服务子程序。

3、根据权利要求1所述的无梭织带机电子提花控制系统，其特征在于，可编程只读存储器(2)12内储存有提花花型数据，地址0000H～0001H单元储存有纬纱循环值，地址0002H单元内储存有提花经纱数，自地址0008H单元起按每纬四个字节依次储存有花型数据。