CN104698985A - 一种加弹机控制系统 - Google Patents

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许永童
谢勇
许用疆
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Abstract

本发明公开了一种加弹机控制系统，包括数据处理主机，以及多个由探丝器、张力传感器组件、落丝灯组件、落筒指示灯和主控板组件组成的控制装置，其中，张力传感器组件包括张力传感器及其安装结构体，落丝灯组件包括落丝灯及其安装结构体，主控板组件包括主控制板、电源及其安装结构体，所述探丝器用于检测锭位纱线状态，所述张力传感器用于测量纱线张力值，所述落筒指示灯用于指示报警，所述多个控制装置数量对等地排列成相对的A面和B面，所述的数据处理主机采用PCICAN卡通过CAN总线与每个控制装置的主控制板数据通信。

Description

一种加弹机控制系统
技术领域
本发明属于纺织设备技术领域，特别涉及一种加弹机控制系统。
背景技术
加弹机(又名弹力丝机)是化纤工业中锦纶、涤纶长丝生产的重要设备。普通纤维经过加弹机的处理之后变成了具有高弹力的纤维。主流的加弹机控制系统基本是以可编程逻辑控制器(PLC)作为控制器，采用PLC作为控制器必须大量使用扩展模块如模拟量模块等等，导致了成本过高，也不利于实现先进的控制策略。随着嵌入式技术和CAN总线技术的迅速发展，在工业生产上的应用也日益成熟，纺织机械以嵌入式技术作为控制核心已经成为一种趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种加弹机控制系统，以解决现有技术中以可编程逻辑控制器(PLC)作为控制器，扩展大量外部模块扩展大量外部模块，成本高，不利于实现先进的控制策略，布线繁琐，维护不便的种种弊端。
本发明的技术方案是，一种加弹机控制系统，包括数据处理主机，以及多个由探丝器、张力传感器组件、落丝灯组件、落筒指示灯和主控板组件组成的控制装置，其中，
张力传感器组件包括张力传感器及其安装结构体，
落丝灯组件包括落丝灯及其安装结构体，
主控板组件包括主控制板、电源及其安装结构体，
所述探丝器用于检测锭位纱线状态，
所述张力传感器用于测量纱线张力值，
所述落筒指示灯用于指示报警，
所述多个控制装置数量对等地排列成相对的A面和B面，
所述的数据处理主机采用PCICAN卡通过CAN总线与每个控制装置的主控制板数据通信，对采集的数据进行整理加工后显示出来，依据设定的条件，包括峰值事件、均值事件、变异系数事件、卷重和/或卷长，来判定每卷纱线的质量等级，同时对机台的包括产量、生产效率、空锭时间和满卷率参数的生产状态进行统计。
每个控制装置的主控制板连接有12路的探丝器、12路的张力传感器、12路纱线质量等级指示器和12路的落筒指示灯。
本发明系统主要由探丝器、张力传感器组件、落丝灯组件、主控板组件、PCICAN卡、数据处理主机、电源等部分组成。每块主控板连接有12路的探丝器，12路的张力传感器，12路的落筒指示灯；探丝器检测锭位纱线状态信息，张力传感器测量纱线张力值信息，指示灯起指示报警功能。
数据处理主机通过PCICAN卡通过CAN总线与各节主控板连接，与主控板完成数据通讯，主机对采集的数据进行整理加工后显示出来，依据设定的条件，如峰值事件、均值事件、变异系数事件、卷重或卷长等，来判定每卷纱线的质量等级，同时对机台的其他生产状态，如产量、生产效率、空锭时间、满卷率等参数进行统计，有利于及时掌握机台的生产情况，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明系统组成示意图。
具体实施方式
加弹机控制系统按照模块化的设计思想，将系统划分为多个功能独立的模块，每个模块完成相对独立的功能。主要包括：数据处理主机或者上位机，主控板组件，张力传感器组件，落丝灯组件。
上位机通过PIC转CAN卡实现通讯功能并对张力监控，能将生产数据存储在数据库中，方便产品信息的追溯。主控制板采用微处理器STM32F10x系列单片机，对张力信息和探丝器信号进行采集，并通过CAN总线上报数据。张力传感器组建对张力信息进行感知。落丝灯组件是各种报警的执行机构，
电源设计采用明纬开关电源220V转24V，在主板上采用开关型降压芯片LM2675M降至5V，之后跟着一个LDOMC33269DT将电压转到3.3V。此方案电源纹波小，可达到2mv左右，保证了ADC的采集精度。
张力传感器输出的模拟信号通过线性光耦HCNR201隔离去噪后(有ESD保护设计)输入至单片机的ADC端口，微处理器采用过采样的方法(减小量化误差)定时对12路的模拟量信号采集，并进行数据分析。
主控板的切丝器输出/落丝灯输出采用光耦TLP291隔离输出，有效的防止现场的电磁干扰造成的误动作。
传感器指示灯控制信号通过光耦TLP291隔离输入至传感器接入板，控制板上的74HC595芯片，实现灯的亮灭。提高了微处理器的IO的使用效率，有效的减小了部件体积。
主控板与上位机之间的CAN通讯(芯片ISO1050DUB)采用的是，欧洲流行CANOPEN协议，稳定性高，易于模块扩展。
配合主控板以及上位机监控软件能够高智能化的完成丝线的加弹工作，大大的减少劳动力的同时提高了工作效率和可靠性、稳定性，可以广泛应用于纺织行业中，推动纺织工业自动化的进程。取得的技术效果如下。

Claims (2)

1.一种加弹机控制系统，其特征在于，包括数据处理主机，以及多个由探丝器、张力传感器组件、落丝灯组件、落筒指示灯和主控板组件组成的控制装置，其中，
张力传感器组件包括张力传感器及其安装结构体，
落丝灯组件包括落丝灯及其安装结构体，
主控板组件包括主控制板、电源及其安装结构体，
所述探丝器用于检测锭位纱线状态，
所述张力传感器用于测量纱线张力值，
所述落筒指示灯用于指示报警，
所述多个控制装置数量对等地排列成相对的A面和B面，
所述的数据处理主机采用PCICAN卡通过CAN总线与每个控制装置的主控制板数据通信，对采集的数据进行整理加工后显示出来，依据设定的条件，包括峰值事件、均值事件、变异系数事件、断纱、卷重和/或卷长，来判定每卷纱线的质量等级，同时对机台的包括产量、生产效率、空锭时间和满卷率参数的生产状态进行统计。
2.如权利要求1所述的加弹机控制系统，其特征在于，每个控制装置的主控制板连接有12路的探丝器、12路的张力传感器、12路纱线质量等级指示器和12路的落筒指示灯。
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