CN104862835A - 环锭细纱机实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环锭细纱机实时监测系统，具有机头控制器、机头显示屏、机头报警灯、钢领板位置传感器以及若干个牵伸罗拉传感器，机头显示屏、机头报警灯、钢领板位置传感器以及若干个牵伸罗拉传感器均与机头控制器连接；机头控制器与若干个锭节控制器连接，每个锭节控制器与一锭节报警灯、若干个采集单锭转速信号的传感器以及若干个粗纱夹持器连接；信息处理单元以及手持终端通过无线发送模块与机头控制器通信。该系统的应用极大的提高了细纱工序的自动化和数字化水平，实现了信息网络向现场的扩展，形成了生产管理与监控一体化的信息网络。
Description
技术领域
本发明涉及一种环锭细纱机实时监测系统。
背景技术
细纱机是完成粗纱到细纱的重要设备，而每个锭位上线的运行状态直接决定了细纱的质量，并且由于断纱情况的不能及时发现和处理会造成罗拉的缠绕和原材料的浪费，降低设备的生产效率。虽然数字化和信息化技术在纺织行业已大量采用，但是细纱环节目前还不能够实现生产状态的实时监控，产量的实时精确统计，尤其是每个锭位的工作状态需要人工逐个的巡查，实时性差，并且由于故障锭位不能够及时发现进而影响了管纱质量和生产效率。
现有的检测装置还存在以下不足：
1、实时性。当出现断纱或纱线运行状态异常时不能够及时主动的通知到操作工，需要操作工被动的到现场观察声光报警装置。
2、可靠性。现有的光电类传感器易受现场飞花、棉絮的影响，并且需要定时的清理。
3、成本控制。因为采用了在每一锭上布置传感器，较好的解决了来回巡视方式的实时性，但是会造成本的增加。
4、现有细纱机产量统计功能采用检测牵伸罗拉的方式，但是由于各锭工作状态的差异会造成统计数据的不准确。
5、现有的检测装置功能比较单一，未能实现对细纱机工作状态的全面实时监控，细纱机的安装、测试、运行工作状况的有关数据未实现无缝上传。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种环锭细纱机实时监测系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种环锭细纱机实时监测系统，具有机头控制器、机头显示屏、机头报警灯、钢领板位置传感器以及若干个牵伸罗拉传感器，机头显示屏、机头报警灯、钢领板位置传感器以及若干个牵伸罗拉传感器均与机头控制器连接；
机头控制器与若干个锭节控制器连接，每个锭节控制器与一锭节报警灯、若干个采集单锭转速信号的传感器以及若干个粗纱夹持器连接；
信息处理单元以及手持终端通过无线发送模块与机头控制器通信。
优选的是：机头控制器以及锭节控制器均采用智能控制器芯片。
优选的是：手持终端为掌上电脑PDA或手机。
优选的是：采集单锭转速信号的传感器为非接触式测速传感器。
优选的是：每个锭位配置的采集单锭转速信号的传感器布置在钢领圈左侧，且采集单锭转速信号的传感器的中心线与垂线的夹角为45度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：（1）环锭细纱监测系统是专为环锭细纱机设计的智能传感器网络系统，采用高精度的智能传感器和高速智能控制器芯片，实现了对环锭细纱机单锭工作状态的实时监测，同时还可以对每台细纱机的断头率和工作效率进行实时的监测。（2）本系统能够连续无误差监视单锭及机台的运行状态，并输出声光报警，自动控制牵伸罗拉抬起。（3）该系统的应用极大的提高了细纱工序的自动化和数字化水平，实现了信息网络向现场的扩展，形成了生产管理与监控一体化的信息网络。
附图说明
图1为环锭细纱机实时监测系统功能框图。
图2为环锭细纱机实时监测系统单锭控制器安装示意图。
图3为环锭细纱机实时监测系统机头控制器安装示意图。
图4为采集单锭转速信号的传感器安装示意图。
图5为粗纱夹持器等结构示意图，该图为未动作状态。
图6为粗纱夹持器等结构示意图，该图为动作状态。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1到图6，一种环锭细纱机实时监测系统，具有机头控制器1、机头显示屏11、机头报警灯12、钢领板位置传感器13以及若干个牵伸罗拉传感器14，机头显示屏11、机头报警灯12、钢领板位置传感器13以及若干个牵伸罗拉传感器14均与机头控制器1连接；机头控制器1与若干个锭节控制器2连接，每个锭节控制器2与一锭节报警灯21、若干个采集单锭转速信号的传感器22以及若干个粗纱夹持器23连接；信息处理单元3以及手持终端4通过无线发送模块5与机头控制器1通信。
机头控制器1以及锭节控制器2均采用智能控制器芯片（ARM芯片）。手持终端4为掌上电脑PDA或手机。
采集单锭转速信号的传感器22为非接触式测速传感器。每个锭位配置的采集单锭转速信号的传感器22布置在钢领圈左侧，且采集单锭转速信号的传感器22的中心线与垂线的夹角为45度。
手持终端4可移动并实时显示多台细纱机故障锭位的信息。信息处理单元3以及手持终端4与多台机头控制器1通过无线通信。实现组网运行。细纱机每个锭位配置一个转速信号传感器22。每个锭位配置一个粗纱夹持器23。每个锭位配置的采集单锭转速信号的传感器22其安装角度相对钢领圈左侧垂直方向45度，符合右手操作习惯（即每个锭位配置的采集单锭转速信号的传感器22布置在钢领圈左侧，且采集单锭转速信号的传感器22的中心线与垂线的夹角为45度）。
我司环锭细纱机实时监测系统主要解决如下问题：1、本系统设计中配备了手持终端，当单锭出现故障时，包含位置信息的故障代码实时发送到手持终端，以便操作工能够及时处理。2、本系统设计采用了磁电式传感器，其对飞花、棉絮、温湿度不敏感，较好的解决了现场复杂工况所带来的可靠性降低的问题。3、本系统设计采用了多锭数据集中处理的方式，较好的解决了单锭配置传感器所带来的成本增加的问题。4、本系统设计采用了每一锭上布置传感器，可以对单锭的数据进行精确统计，解决了整车数据统计不准确的问题。5、通过在牵伸罗拉和单锭上布置的传感器以及相对应的数据处理算法，实现对细纱机工作状态的全面实时监控，并通过配置在细纱机上的无线数传终端，实现了安装、测试、运行工作状况的有关数据无缝上传。6、本系统设计中配置了夹持机构，当单锭出现故障时，夹持机构动作，牵伸罗拉抬起，避免了罗拉的缠绕和原材料的浪费。
环锭细纱机实时监测系统是实时监测环锭纺细纱机工作状态的自动监控装置。机台控制器可通过输入参数纱线支数、单锭转速、罗拉转速、罗拉直径，可以统计机台的产量和效率，并可以计算出纱线捻度和牵伸倍数，通过无线数传终端实现与信息处理单元的数据同步。初始状态，机台控制器要求输入单锭转速的波动上限和下限，传感器采集单锭转速信号，输入锭节控制器的微电脑芯片，经过计算后,得到单锭的实际转速，并与事先已设定的波动上限和下限进行比较，当到达波动上限时传感器上的红色报警灯点亮，并将报警信息发送给手持终端和信息处理单元，当到达波动下限时传感器上的绿色报警灯点亮，并将报警信息发送给手持终端和信息处理单元，同时给夹持器发出接通信号，夹持器机构动作，控制牵伸罗拉抬起。
机台控制器为整机提供各种工作直流电源；完成参数设置；实时显示单锭、机台参数、故障报警等功能。
传感器用来测量输出单锭钢领圈转速，采用磁电式智能传感器实现。传感器的作用是把钢领圈的旋转转换成脉冲信号，经锭节控制器处理后转化为单锭转速，当转速超过预定允许值时，由单锭控制器给夹持器发出接通信号，夹持器动作，牵伸罗拉抬起。
无线数传采用多点对一点的透明数据传输模式，但如果区域内有多个接收终端时，则有效接收范围内的每个终端均可对数据进行接收。数据为单向传输，由机台向接收终端进行传输。
环锭细纱监测系统是专为环锭细纱机设计的智能传感器网络系统，采用高精度的智能传感器和高速智能控制器芯片（ARM芯片），实现了对环锭细纱机单锭工作状态的实时监测，同时还可以对每台细纱机的断头率和工作效率进行实时的监测。本系统能够连续无误差监视单锭及机台的运行状态，并输出声光报警，自动控制牵伸罗拉抬起。该系统的应用极大的提高了细纱工序的自动化和数字化水平，实现了信息网络向现场的扩展，形成了生产管理与监控一体化的信息网络。
图2为环锭细纱机实时监测系统单锭控制器安装示意图，图中示出了采集单锭转速信号的传感器22、槽钢A以及螺钉B。图4为采集单锭转速信号的传感器安装示意图，图中示出了钢领圈S及钢丝圈K。粗纱夹持器在满足其功能的前提下，可参考的现有技术较多，图5和图6示出了一种可行的方案，图中示出了粗纱夹持器23，顶杆2301，顶圈2302，牵引后罗拉2303，皮辊2304，摇架2305，粗纱2306，支杆轴2307。粗纱夹持器通过摇架上的支撑杆进行固定，在顶杆的前端装有顶圈，顶圈是开口为90°的圆环。顶圈在正常状态下紧扣在牵伸后罗拉上，其90°的开口处保证了罗拉与皮辊之间的紧密接触，使粗纱能够通过该罗拉进行牵伸。当出现断纱时，单锭转速传感器（采集单锭转速信号的传感器22）将断纱信号传递给锭节控制器，锭节控制器发送动作指令给粗纱夹持器，粗纱夹持器上的顶杆沿与纱线平行方向的相反方向运动，牵动顶圈绕牵伸后罗拉表面滑动，使得顶圈开口部分移位，顶圈实部插入罗拉和皮辊之间，从而使该罗拉的牵伸作用失效，以达到停止粗纱继续喂入的目的。
本系统所采用的传感器可工作于较恶劣的环境中，可靠性高。本系统采用了在每一锭上布置传感器但是数据处理采用多锭集中处理的方式，成本控制较为合理。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种环锭细纱机实时监测系统，其特征在于，具有机头控制器（1）、机头显示屏（11）、机头报警灯（12）、钢领板位置传感器（13）以及若干个牵伸罗拉传感器（14），机头显示屏（11）、机头报警灯（12）、钢领板位置传感器（13）以及若干个牵伸罗拉传感器（14）均与机头控制器（1）连接；
机头控制器（1）与若干个锭节控制器（2）连接，每个锭节控制器（2）与一锭节报警灯（21）、若干个采集单锭转速信号的传感器（22）以及若干个粗纱夹持器（23）连接；
信息处理单元（3）以及手持终端（4）通过无线发送模块（5）与机头控制器（1）通信。
2.根据权利要求1所述的环锭细纱机实时监测系统，其特征在于：机头控制器（1）以及锭节控制器（2）均采用智能控制器芯片。
3.根据权利要求1所述的环锭细纱机实时监测系统，其特征在于：手持终端（4）为掌上电脑PDA或手机。
4.根据权利要求1所述的环锭细纱机实时监测系统，其特征在于：采集单锭转速信号的传感器（22）为非接触式测速传感器。
5.根据权利要求1所述的环锭细纱机实时监测系统，其特征在于：每个锭位配置的采集单锭转速信号的传感器（22）布置在钢领圈左侧，且采集单锭转速信号的传感器（22）的中心线与垂线的夹角为45度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150826 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |