CN1345987A - 单锭子驱动的纺纱机的操作控制系统 - Google Patents

Abstract

在单锭子驱动的纺纱机的操作控制系统中:设在每个锭子中的锭子计算机驱动及控制设在相应锭子中的电动机;设在每个纺纱机中的机架计算机通过通信装置与多个设在纺纱机中的锭子计算机相连接及控制相应纺纱机的操作;及通过另外的通信装置与多个机架计算机相连接的主计算机使每个机架的操作状态处于控制之下。

Description

单锭子驱动的纺纱机的操作控制系统

技术领域

本发明涉及用于多个单锭子驱动的纺纱机的操作控制系统，每个纺纱机的类型为纺纱机装有大量的锭子及其中各锭子分别被设在锭子中的电动机单独地驱动。

背景技术

为了可能在一个纺纱机架中设置大量的锭子或增加锭子的转速，最近推出单锭子驱动的纺纱机，它不是仅用一个电动机驱动纺纱机中的所有锭子，而是设有多个锭子驱动电动机来分别地驱动锭子。作为在单锭子驱动的纺纱机中控制锭子驱动电动机的方法，在日本专利申请公开文献No.10-226930中公开了由一个逆变器来驱动及控制锭子驱动电动机的方法。此外，在日本专利申请公开文献No.11-181636中公开了由各个逆变器来单独驱动及分别控制锭子驱动电动机的方法，并一起公开了一种装置，其中关于每个锭子中纱线断纱状态的信息在设于机架中的控制装置中处理。

其中大量锭子由一个电动机驱动的纺纱机由于其结构在一个具体的锭子停止的状态下不能执行机架的操作。因此机架操作控制的自由度低。相反地，在单锭子驱动纺纱机的情况下，锭子可被单独地驱动，由此在一个具体的锭子停止的状态下它可以执行机架的操作。因此，机架操作控制的自由度高。通常，对于这种驱动单锭子的纺纱机提出涉及基于如断纱状态的信息对每个机架操作控制的建议，但未提出涉及对多个机架有效地进行操作控制的建议。

发明内容

本发明根据上述观点作出，因此，本发明的目的是提供一种用于单锭子驱动式纺纱机的操作控制系统，它能高效地操作多个单锭子驱动式纺纱机。

根据本发明，提供了一种用于多个单锭子驱动的纺纱机的操作控制系统，每个纺纱机的类型为纺纱机装有大量的锭子及其中各锭子分别被设在锭子中的电动机单独地驱动，其特征在于，该系统包括：分别与多个锭子相一致电设置的多个锭子计算机，及每个锭子计算机驱动及控制设在相应锭子中的电动机；分别与多个纺纱机相一致地设置的多个机架计算机，及每个机架计算机通过通信装置与多个设在相应纺纱机中的锭子计算机相连接及控制相应纺纱机的操作；及主计算机，它通过另外的通信装置与多个机架计算机相连接及使每个机架的操作状态处于控制之下。

附图说明

图1是一个实施例中的锭子的正视图；

图2是表示该实施例中锭子控制装置的一个电路框图；

图3是表示根据该实施例的单锭子驱动纺纱机的操作控制系统结构的电路框图；及

图4是表示根据另一实施例的操作控制系统结构的电路框图。

实施例说明

以下将描述根据本发明的环锭纺纱机。

如图1所示，该纺纱机的每个锭子1设有一个驱动锭子的电动机2。使用同步电动机作为该锭子电动机2。锭子控制装置4被设在锭子电动机2的壳体3中，及用一个由AC/DC变流器(未示出)将商用电源转换成直流电的电源对锭子控制装置4供电。在每个壳体3上设有用于显示断纱状态的显示部分10a及用于指示异常状态的显示部分10b。这些显示部分10a及10b并列地设置在壳体3的正面上。在显示部分10a中采用黄色LEDs，而在显示部分10b中采用红色LEDs。此外，壳体3上装有开关11，用于指令锭子电动机2起动/停止。

如图2所示，锭子控制装置4设有一个逆变器5及用于控制锭子的锭子计算机6。锭子计算机6设有CPU7及存储器8。连接逆变器5及锭子电动机2的三个馈电线中的任一个设有电流传感器9，用于测量供给锭子电动机2的电流。电流传感器9的输出通过图中未示出的A/D转换器及接口输入到CPU7。CPU7根据来自电流传感器9的示出信号得到电流变化率，并当该电流变化率超过一个设定值时，该CPU7判断为出现了断纱状态，然后停止对相应锭子的锭子电动机2的供电，及也使显示部分10a导通以显示断纱状态。此外，锭子电动机2设有传感器(未示出)，以检测其其转速。在该传感器测出锭子电动机2的转速对预定值的偏差大时，CPU7判断为出现了异常状态，然后停止锭子电动机2及使显示部分10b导通以指示异常状态。

如图3所示，纺纱机架的所有锭子被分成多个组，每个组例如由48个锭子组成。每个组中的所有锭子计算机6分别与一个区域控制单元12相连接，后者通过通信线13专用于一个组。区域控制单元12与机架控制装置14相连接，后者通过通信线13使所有锭子取得一致。对通信线13采用了使用串行接口的多站式连接，及例如使用RS485作为串行接口。区域控制单元12中继锭子计算机6及机架控制装置14之间的信号传递，它们与区域控制单元12相连接。

机架控制装置14设有机架计算机15及输入装置16。机架计算机15设有一个CPU18，一个ROM19，一个RAM20及一个输入/输出接口21，及输入装置16通过输入/输出接口21与CPU18连接。此外显示器17及用于对前辊(未示出)的rmp(每分钟转数)求和的计数器22通过输入/输出接口21与CPU18连接。CPU18根据计数器22的计数值计算绕在每个锭子线架上的纱线的实际长度(称为实际纺纱长度)。

在ROM19中存储程序数据及执行程序所需的各种数据。程序数据包括纺纱条件的相应数据，如各种纤维材料、纺纱计数及捻合数、稳定操作时的锭子转速轴驱动系统及提升驱动系统的电动机的转速等。RAM20暂时地存储由输入装置16输入的数据，CPU18的计算处理结果等。

CPU18被输入来自每个锭子计算机6的关于预定周期中每个锭子的断纱状态及异常状态的数据，然后基于该数据及来自计数器22的检测信号计算每个锭子的实际纺纱长度及对每个锭子的断纱状态次数求和。RAM20设有用于存储断纱状态次数的存储区域及用于存储实际纺纱长度的存储区域，它们相应于每个锭子。

CPU18将断纱状态的次数求和及在与其中发生断纱状态的锭子相对应的存储区域中。此外，CPU18存储在由断纱状态或异常状态引起的停止时间上计数器22的计数值及在每个锭子纺纱再起动时间上计数器22的计数值之间的差值。当结算出实际纺纱长度时，相应于存储的计数值的差值的纺纱长度将从由这时计数器22的计数值所获得纺纱长度中减去，由此获得了这时的实际纺纱长度。在到实际纺纱长度结算时才再起动纺纱的情况下，直到停止时间的纺纱长度相应于实际纺纱长度。CPU18对从机架操作开始直到落纱卷(一个落纱周期)时每个锭子的断纱次数次数求和，及在每次落纱时将积累值复位至零。机架计算机15可通过输入装置16的操作在显示器17上显示各项控制信息(例如断纱状态的锭子及异常状态的锭子数及位置)。

每个机架计算机15通过一个局域网(LAN)23与主计算机24相连接。主计算机24设有CPU25，ROM26，及RAM27。主计算机24通过一个输入/输出接口(未示出)与输入装置28及彩色显示器29相连接。主计算机24被提供来自机架计算机15的关于断纱状态、实际纺纱长度、或存在/不存在异常、或电动机的rpm、电流、电压、负载状态等信息的控制数据。断纱信息包括每个锭子在目前是否处于断纱状态的信息及断纱状态总次数的信息。

当断纱次数超过某个锭子中在预定周期(在该实施例中为一次落纱卷的周期)中预先设定的一个预定次数Nα时，CPU25通过机架计算机15向相应的锭子计算机6输出一个起动禁止指令信号，用于禁止锭子电动机2的起动。预定的次数Nα依赖于纺纱状态面异，它被设成多个次数。当输入起动禁止指令信号时，锭子计算机6使相应锭子的显示部分10b导通，及直至起动禁止取消指令信号被输入时才起动锭子电动机，尽管开关11已接通或从机架计算机15输入了起动信号。

主计算机可通过输入装置28的操作在彩色显示器29上显示各项控制信息，及也可对机架计算机15输出起动禁止取消指令信号。机架计算机15的CPU18基于起动禁止取消指令信号输出起动取消指令信号给相应锭子的锭子计算机6。

此外，主计算机24传送用于机架操作的数据，例如关于制造调整时停止的锭子序号及在纺纱条件改变时的纺纱条件。此外，主计算机24可由图中未示出的打印机打印各项控制数据、每日报告等。

接着将描述如上所述地构成的系统的操作。在纺纱机工作前，将纺纱条件如纤维材料、纺纱计数及捻合数由主计算机15输入到机架计算机15。应指出，这些纺纱条件可由机架计算机15的输入装置16输入。当纺纱机的操作开始时，锭子电动机2的速度指令从机架计算机15输入到相应锭子的相应锭子计算机6，及每个锭子计算机6基于来自机架计算机15的指令通过逆变器5将锭子电动机2控制到预定转速上。

每个锭子计算机6判断在预定周期中相应锭子的断纱状态的存在/不存在及异常次态的存在/不存在。当锭子计算机6知道断纱状态时，它使锭子电动机2停止及导通(驱动)显示部分10a。另一方面，当锭子计算机6知道异常状态时，它使锭子电动机2停止及亦导通(驱动)显示部分10b。锭子计算机6将断纱状态及异常状态存在/不存在的数据输出给区域控制单元12。

机架计算机15的CPU18在预定周期中通过区域控制单元12从相应锭子的锭子计算机6输入关于断纱状态存在/不存在及异常状态存在/不存在的数据。此外，该机架计算机15计算每个锭子的实际纺纱长度。然后，机架计算机15根据来自主计算机24的指令在操作期间将控制信息如断纱状态输出给主计算机24。当在因满卷状态而停止后，机架计算机15在使数据复位至零前将关于断纱状态所有次数的计数值及在一次落纱卷周期中每个锭子的实际纺纱长度输出给主计算机24。

主计算机24基于机架操作期间的控制数据来搜索断纱状态总次数超过预定次数Nα的锭子，判断出相应的锭子是处于坏状态的锭子，及将起动禁止指令通过机架计算机15输出给锭子的锭子计算机2。此外，主计算机24基于每次落纱卷的控制数据根据每个锭子的实际纺纱长度计算每个锭子的效率及每个机架的效率。

主计算机24通知每个机架计算机15在执行预定停止时要停止的锭子数，以停止一部分机架及锭子来调整生产。在此情况下，低效率的锭子或机架优先被停止。

在处于坏状态的锭子的修理处理被维修工人完成后，这被报告给管理者。管理者操作主计算机24的输入装置28及通过机架计算机15将起动禁止取消指令信号输出给受到修理处理的锭子。因此，锭子的锭子电动机2可以再驱动及控制。管理者在取消起动禁止时将起动禁止状态中的锭子显示在彩色显示器29上。然后管理者选择应取消起动禁止的锭子及点击屏幕上显示的锭子。然后，对该锭子的驱动禁止取消指令被输出到该锭子所属的机架计算机15，及在屏幕上该锭子的显示将被取消。

当继续纺纱达到满卷状态时机架的操作被停止。然后由落纱装置(未示出)开始落纱卷操作。通过落纱操作起动信号使存储在RAM20中的每个锭子的断纱状态次数的积累值及实际纺纱长度复位到零。应指出，当对处于坏状态已完成修理的锭子输出驱动禁止取消指令信号时，基于该指令信号该锭子的断纱状态总次数被复位到零。

该实施例夹有以下作用：

a)在单锭子驱动纺纱机中，锭子计算机6设在相应的锭子中及机架计算机15通过通信线13连接。每个机架计算机15及控制每个机架操作状态的主计算机24通过LAN23连接。因此易于在相应计算机中间进行数据传送。于是，达到控制的划分，由此使控制具有高效率。

b)每个锭子的断纱状态由每个锭子计算机6判断，及该判断结果被输出到机架计算机15。然后，控制数据由相应的机架计算机5输出给主计算机24。因此，可以减小关于断纱状态的数据的采集时间，及由此可能以更高的速度监控。

c)相应的锭子计算机6通过区域控制单元12与机架计算机5连接。因此，当机架计算机5通过记录方法知道每个锭子断纱状态的数据时，机架计算机15进行与区域控制单元12的数目相应多的次数的记录，由此可以输入所有锭子的数据。因而数据采集时间可进一步减小。

d)主计算机24由相应的机架计算机15输入控制数据，由此可以高效地控制所有机架的操作状态及控制对处于坏状态的锭子的判断、停止处于坏状态的锭子等。

e)机架计算机15根据来自相应锭子计算机6的断纱状态数据及来自机架计数器22的检测信号计算每个锭子的实际纺纱长度。因此，主计算机24被输入来自各个机架计算机15的数据，及由此每个锭子及每个架的输出及生产效率可被更精确地控制。

f)机架计算机15通过LAN23与主计算机24相连接，及可通过来自主计算机24的指令来取消驱动禁止指令。因此，工人不需要随其意地对每个锭子取消起动禁止，也不用害怕主计算机24的控制受阻。

本发明不被限制在上面的实施例上，及例如也可下所述地实施。

不用设置区域控制单元2，各个锭子控制装置4的锭子计算机6司通过图4中所示的LAN30与机架控制装置14的机架计算机15相连接。可使用以太网作为LAN30。在该结构中，数据传送不是在机架计算机15及锭子计算机6之间通过由机架计算机15进行的记录来执行的，数据可以从各个锭子计算机6输出到机架计算机5。作为结果可进一步减小机架计算机15用于了解所有锭子断纱状态或异常状态的存在/不存在所需的时间。作为锭子计算机6的相同操作指令如起动禁止指令，起动禁止指令信号对锭子计算机可以是共同的，而不管起动禁止的原因不同。

此外，机架计算机15及主计算机24中的一个或两个可用于将一次落纱卷周期断纱状态总次数与预定数Nα相比较，及判断其中总次数超过预定数Nα的锭子是处于坏状态的锭子。于是可将起动禁止指令输出到锭子的锭子计算机6。

每个锭子的断纱状态检测方法不被限制在由电流传感器9检测锭子电动机2的供电电流的方法上，也司使用另外方法的检测断纱状态的传感器。

显示状态可以改变，例如断纱状态及异常状态可通过使用一个显示部分由连续导通一个灯与灯开及关的组合来指示，而不用分开地设置指示异常状态的显示部分10b及指示断纱状态的显示部分10a。因此使元件数目减少，及使制造成本降低。

用于对断纱状态次数求和及判断锭子是否是处于坏状态的锭子的时间可设在多次落纱卷周期、一个班次工人的工时或一天中以代替作为一个单元的一个落纱卷周期。

本发明不被限制在环锭纺纱机上，它也可应用在环锭抛纱机等机器上用于驱动单锭子。

Claims (5)

1.用于多个单锭子驱动的纺纱机的操作控制系统，每个纺纱机的类型为纺纱机装有大量的锭子及其中各锭子分别被设在锭子中的电动机单独地驱动，所述操作控制系统包括：

分别与多个锭子相一致地设置的多个锭子计算机，每个锭子计算机驱动及控制设在相应锭子中的电动机；

分别与多个纺纱机相一致地设置的多个机架计算机，每个机架计算机通过通信装置与多个设在相应纺纱机中的锭子计算机相连接及控制相应纺纱机的操作；及

主计算机，它通过另外的通信装置与多个机架计算机相连接及使每个机架的操作状态处于控制之下。

2.根据权利要求1所述的操作控制系统，其特征在于，

每个锭子计算机将关于相应锭子状态的数据输出给相应机架计算机；每个机架计算机对相应锭子计算机输出速度指令，并处理由各个锭子计算机输入的数据及向主计算机输出数据；并且

主计算机处理由每个机架计算机输入的数据。

3.根据权利要求1所述的操作控制系统，其特征在于，

每个纺纱机设有计数器，用于对前辊的rpm求和；及

每个机架计算机基于来自相应锭子计算机的断纱状态数据及来自计数器的测量信号计算每个锭子的实际纺纱长度。

4.根据权利要求1所述的操作控制系统，其特征在于，安装在每个纺纱机上的多个锭子被分成多个组，与各个组相一致地设有区域控制单元，及每个组的多个锭子计算机通过相应的控制单元与相应的机架计算机相连接。

5.根据权利要求4所述的操作控制系统，其特征在于，

每个锭子设有用于显示断纱状态的显示部分及用于指示异常状态的显示部分；及

每个锭子计算机在预定周期中判断相应锭子断纱状态的存在/不存在及异常状态的存在/不存在，当检测到断纱状态时，停止相应的电动机及使显示相应锭子断纱状态的显示部分导通，及当检测到异常状态时，停止相应的电动机及使指示相应锭子异常状态的显示部分导通。

Images