CN108251958B - 用于针织圆纬机的断电补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于针织圆纬机的断电补偿系统，控制器包括控制面板，接口分配板中的FPGA芯片连接控制面板接收其控制指令，FPGA芯片的输出端与牛角插座相连，牛角插座再通过数据串接线连接作为执行机构的选针器，断电补偿系统包括掉电检测电路和储能模块，掉电检测电路与AC220V输入端相连，用于检测接口分配板的供电情况，掉电检测电路与储能模块的触发端相连，储能模块的输出端与开关电源相连，掉电时掉电检测电路启动并向储能模块发出触发信号，储能模块向开关电源短时供电。本发明解决了针织圆纬机断电亦能同步输出正确的选针动作，保证编织花型图案不变。

Description

用于针织圆纬机的断电补偿系统

技术领域

本发明涉及纺织机械控制装置技术领域，特别是涉及一种用于圆纬机控制器的超温报警装置。

背景技术

针织圆纬机，又名圆形纬编针织机，是将织针配置在圆形针筒上、用以生产圆筒形纬编织物的针织机，而其中针对圆纬机的针织过程进行控制的控制器就是其极重要的一个组成部分。

目前的圆纬机控制器是在嵌入式控制面板处布置接口分配板与电磁选针器单元相连，对选针器进行对应控制，配合提花器实现针织提花的动作。通常当系统异常掉电时，圆机失去动力，但由于惯性的作用，机械运动会在约0.5秒后才能完全静止，同时执行机构选针器也会因为失去电源导致无法同步输出正确的选针动作，也就是在电源掉电到圆机禁止这个过程中，出现异常编织的情况，圆机正在编织的花型图案被破坏。

另外，接口分配板的电源插接端子，在机器震动或长时间使用氧化后，可能在端子连接处产生接触电阻，因端子上的电流大，在极端情况下会产生高温，从而导致起火，如能对其进行检测并紧急制动就能克服这一问题，但如何制动却不影响圆纬机的正常花型不被破坏，也是一个问题。

因此需要一种新的装置对这一情况进行监测和控制，以保证设备的正常使用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用于针织圆纬机的断电补偿系统，解决了针织圆纬机断电亦能同步输出正确的选针动作，保证编织花型图案不变。

进一步地，防止接口分配板的插接端子温度过高而引起的起火问题，能够有效保护圆纬机控制器，防止起火，并且紧急制动亦能保证产品花型不变，性能优越。

更进一步地，本发明针对电源回路中的短路情况进行检测及保护，保证设备的正常可靠运行。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种用于针织圆纬机的断电补偿系统，控制器包括控制面板，所述控制面板再与接口分配板相连，所述接口分配板中的FPGA芯片连接控制面板接收其控制指令，所述FPGA芯片的输出端与牛角插座相连，所述牛角插座再通过数据串接线连接作为执行机构的选针器，在所述接口分配板的侧边具有电源接线端子，开关电源经电源接线端子接入所述接口分配板用于为所述接口分配板提供工作电压，断电补偿系统包括掉电检测电路和储能模块，所述掉电检测电路与AC220V输入端相连，用于检测所述AC220V输入端的供电情况，所述掉电检测电路与所述储能模块的触发端相连，所述储能模块的输出端与所述开关电源相连，掉电时所述掉电检测电路启动并向所述储能模块发出触发信号，所述储能模块向所述开关电源短时供电。

对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。

优选地，所述储能模块为可充放电的超级电容，市电经整流电路后对所述超级电容进行充电，放电时间为0.4S~0.6S。

优选地，在接口分配板中配置有温度检测电路，所述温度检测电路贴近所述电源接线端子设置，用于检测电源接线端子处的温度，所述温度检测电路的信号输出端与所述FPGA芯片的信号输入端相连。

进一步地，所述温度检测电路包括温敏电阻和信号放大电路，所述温敏电阻贴近所述电源接线端子并沿其长度方向设置，所述温敏电阻再与所述信号放大电路相连后接入所述FPGA芯片。

优选地，在所述FPGA芯片的输出端与牛角插座之间设置有保险丝模块，所述FPGA芯片的输出端经与所述保险丝模块相连后与所述牛角插座相连，所述牛角插座再通过数据串接线连接作为执行机构的选针器。

进一步地，控制器的电源模块用于提供一路系统电源输入及两路工作电源输入，每组保险丝模块包括三个保险丝，分别对应于系统电源输入及工作电源输入用于进行短路保护。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的断电补偿系统，应用于针织圆纬机的断电制停后的有效补偿，采用储能模块，经掉电检测实现对储能模块的触发，使得储能模块能够让开关电源掉电到圆纬机静止这个过程中，作为执行机构的选针器可以同步输出正确的选针动作，下次重新恢复上电时，只需恢复到掉电后圆纬机完全静止时的状态，即可进行无缝的连续编织，这样就能够保证异常掉电时的编织连续性，避免不必要的浪费，保证产品质量，提高织物的成品率。

进一步地，适应于对接口分配板的超温检测及断电制停的编织延续性保护，是在接口分配板上的电源接线端子附近设置一个独立的温度检测电路，当温度检测电路的温敏电阻检测到温度过高时，温敏电阻发出触发信号经信号放大电路至FPGA芯片，FPGA芯片再将触发指令发出至控制面板，如此实现了在现有控制器上的拓展，且借助FPGA芯片中本身集成具有的制停功能，发出紧急保护指令，强行停止机器运动，并关断所有的选针器线圈，可以有效地防止火灾隐患，实现对于设备的保护。还可以在控制面板的屏幕上提示超温报警信息，提醒用户注意故障。

另外，在控制器的接口分配板中的每组牛角插座分别设置一组独立的保险丝模块，如此能够对应于每根连接用的数据串接线进行保护，一旦某一数据串接线关联的电路部分出现电源短路，也就是牛角插座与数据串接线所构成的电源回路存在短路故障，在此情况下牛角插座相对应的保险丝模块内的保险丝熔断，切断对应的电源回路进行安全保护，以防起火隐患，进一步保障设备安全性。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的具有断电补偿系统的圆纬机控制器的整体结构框图。

其中，附图标记说明如下：

1、控制面板；2、接口分配板；3、保险丝模块，31、保险丝；4、牛角插座；5、选针器；6、开关电源；7、数据串接线；8、电源接线端子；9、温敏电阻；10、信号放大电路；11、FPGA芯片；12、储能模块；13、掉电检测电路；14、整流电路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例描述了一种用于针织圆纬机的断电补偿系统，如图1所示，针织圆纬机的控制器包括控制面板1，所述控制面板1再与接口分配板2相连，所述接口分配板2中的FPGA芯片11连接控制面板1接收其控制指令，所述FPGA芯片11的输出端与牛角插座4相连，所述牛角插座4再通过数据串接线7连接作为执行机构的选针器5，在所述接口分配板2的侧边具有电源接线端子8，开关电源6经电源接线端子8接入所述接口分配板2用于为所述接口分配板2提供工作电压，断电补偿系统包括掉电检测电路13和储能模块12，所述掉电检测电路13与AC220V输入端相连，用于检测所述AC220V输入端的供电情况，所述掉电检测电路13与所述储能模块12的触发端相连，所述储能模块12的输出端与所述开关电源6相连，掉电时所述掉电检测电路13启动并向所述储能模块12发出触发信号，所述储能模块12向所述开关电源6短时供电。

进一步地，所述储能模块12为可充放电的超级电容，市电经整流电路14后对所述超级电容进行充电，放电时间为0.4S~0.6S，最佳的是在0.5S的时间为宜。

本实施例的断电补偿系统，应用于针织圆纬机的断电制停后的有效补偿，采用储能模块12，经掉电检测实现对储能模块12的触发，使得储能模块12能够让开关电源6掉电到圆纬机静止这个过程中，作为执行机构的选针器5可以同步输出正确的选针动作，下次重新恢复上电时，只需恢复到掉电后圆纬机完全静止时的状态，即可进行无缝的连续编织，这样就能够保证异常掉电时的编织连续性，避免不必要的浪费，保证产品质量，提高织物的成品率。

进一步地，在在接口分配板2中配置有温度检测电路，所述温度检测电路贴近所述电源接线端子8设置，用于检测电源接线端子8处的温度，所述温度检测电路的信号输出端与所述FPGA芯片11的信号输入端相连。

所述温度检测电路包括温敏电阻9和信号放大电路10，所述温敏电阻9贴近所述电源接线端子8并沿其长度方向设置，所述温敏电阻9再与所述信号放大电路10相连后接入所述FPGA芯片11。

这是为了适应于对接口分配板2的超温检测及断电制停的编织延续性保护，是在接口分配板2上的电源接线端子8附近设置一个独立的温度检测电路，当温度检测电路的温敏电阻9检测到温度过高时，温敏电阻9发出触发信号经信号放大电路10至FPGA芯片11，FPGA芯片11再将触发指令发出至控制面板1，如此实现了在现有控制器上的拓展，且借助FPGA芯片11中本身集成具有的制停功能，发出紧急保护指令，强行停止机器运动，并关断所有的选针器5线圈，可以有效地防止火灾隐患，实现对于设备的保护。还可以在控制面板1的屏幕上提示超温报警信息，提醒用户注意故障。在此过程中，控制面板1控制储能模块12工作，或者直接经掉电检测实现启动储能模块12，使得保证异常掉电时的编织连续性，保证产品质量。

另外，本实施例为了实现短路检测，短路时也会产生大量热能造成设备超温甚至可能起火，但这就最好从短路本身这一电路现象出发进行检测保护为宜。本实施例是在在所述FPGA芯片11的输出端与牛角插座4之间设置有保险丝模块3，所述FPGA芯片11的输出端经与所述保险丝模块3相连后与所述牛角插座4相连，所述牛角插座4再通过数据串接线7连接作为执行机构的选针器5。

更进一步地，控制器的电源模块用于提供一路系统电源输入及两路工作电源输入，每组保险丝模块3包括三个保险丝31，分别对应于系统电源输入及工作电源输入用于进行短路保护。

本实施例中，所针对的圆纬机中共设有72组选针器5，而每组选针器5通常还具有8个选针片，在选针器5中对应每个选针片分别设置有一个线圈对选针片进行控制，线圈通电即能够产生磁力、吸附对应的选针片使其动作，线圈通断与否即可决定选针片进行对应的动作，每个选针器5中分别设置有驱动板，驱动板中的FPGA芯片11可产生对应的8路PWM信号，对选针器5中的8个选针片进行控制。

在接口分配板2中，设置有五组牛角插座4，每组牛角插座4具有两个牛角插座4，因此共有10个牛角插座4，对应于每组牛角插座4设置有一组保险丝模块3，每组保险丝模块3包括三根保险丝31，因为在圆纬机控制器中的电源模块，即开关电源6，在接入接口分配板2后被配置成一路系统电源输入及两路工作电源输入，与之相对应，保险丝模块3中的三根保险丝31分别对应于系统电源输入及工作电源输入相连，用于进行可靠地短路保护。

可知，在控制器的接口分配板2中的每组牛角插座4分别设置一组独立的保险丝模块3，如此能够对应于每根连接用的数据串接线7进行保护，一旦某一数据串接线7关联的电路部分出现电源短路，也就是牛角插座4与数据串接线7所构成的电源回路存在短路故障，在此情况下牛角插座4相对应的保险丝模块3内的保险丝31熔断，切断对应的电源回路进行安全保护，以防起火隐患，进一步保障设备安全性。同时，在此过程中，即使设备紧急制停，储能模块12的能够保证断电后的织物编织连续性，避免不必要的浪费，保证产品质量，提高织物的成品率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于针织圆纬机的断电补偿系统，控制器包括控制面板，所述控制面板再与接口分配板相连，所述接口分配板中的FPGA芯片连接控制面板接收其控制指令，所述FPGA芯片的输出端与牛角插座相连，所述牛角插座再通过数据串接线连接作为执行机构的选针器，在所述接口分配板的侧边具有电源接线端子，开关电源经电源接线端子接入所述接口分配板用于为所述接口分配板提供工作电压，其特征在于，断电补偿系统包括掉电检测电路和储能模块，所述掉电检测电路与AC220V输入端相连，用于检测所述AC220V输入端的供电情况，所述掉电检测电路与所述储能模块的触发端相连，所述储能模块的输出端与所述开关电源相连，掉电时所述掉电检测电路启动并向所述储能模块发出触发信号，所述储能模块向所述开关电源短时供电，在接口分配板中配置有温度检测电路，所述温度检测电路包括温敏电阻和信号放大电路，所述温敏电阻贴近所述电源接线端子并沿其长度方向设置，用于检测电源接线端子处的温度，所述温敏电阻再与所述信号放大电路相连后接入所述FPGA芯片的信号输入端，所述FPGA芯片的输出端与牛角插座之间设置有保险丝模块，所述FPGA芯片的输出端经与所述保险丝模块相连后与所述牛角插座相连。

2.根据权利要求1所述的用于针织圆纬机的断电补偿系统，其特征在于，所述储能模块为可充放电的超级电容，AC220V经整流电路后对所述超级电容进行充电，放电时间为0.4S~0.6S。