CN201148483Y - 独立的棉花异纤清除气阀高速控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及独立的棉花异纤清除气阀高速控制系统，其包括多路喷气信号源，该喷气信号源并行与高速气阀控制系统中的串口扩展芯片连接，该扩展芯片通过高速处理芯片与高速气阀连接，高速芯片与计算机连接输入喷气参数。本实用新型可减少喷气信号在不同系统间的传输时间损失并对喷气时间进行精确控制。既节约了计算机的资源，提高计算机的实时处理能力，又可以消除信号在计算机传输中不可预计的时间损失，为棉花异纤清除机的后续改进提供设计空间。
Description
技术领域：
本实用新型涉及纺织电子仪器技术领域，具体地说是纺织行业中异纤在线清除机器的高速气阀控制系统，用于对机器运行过程中的喷气信号进行多路并行接收，对喷气信号进行喷气持续时间和喷气延时处理、控制高速气阀开启，对高速气阀提供保护，接受计算机下发的喷气参数，将当前气阀状态上报计算机。
背景技术：
异纤清除机器通常串联在生产线中，对棉花中的异性纤维进行实时清除。生产线中的棉流速度很高，达到8m/s以上，为消除异纤在检测区到喷气阀之间飞行中的横向飘移，要求检测区到喷气阀的距离尽可能短，喷气量尽可能小；为了减少清除异纤时携带的棉花量，要求喷气持续时间尽可能短。这就要求高速气阀必须具备精确的时间控制，而喷气信号如果由信号源先发给计算机然后再发给气阀控制系统处理输出的话，会因为计算机的中转产生不可预计的时间损失，影响气阀的精确控制。因此高速气阀控制系统必须具备高速并且精确的时钟控制。
为了提高异纤的清除效率，会对通道中经过的棉花进行多次、多面检测，但检测结果会共享同一组喷气阀进行异纤清除。这就要求高速气阀控制系统必须具备多路数据并行接收、多路数据综合的能力。
由于各个棉纺厂生产线中的棉流速度不同，为了提高异纤清除效率、减少清除异纤时带出的棉花，高速气阀控制系统须具备精确的延时和喷气持续时间，这就需要系统的喷气参数可以随时在线修改，并对单阀长时间喷气和多个阀同时开启提供保护。
发明内容：
本实用新型目的是提供一种异纤清除机器中高速气阀控制系统的设计方法，包括硬件设计和处理软件设计。硬件设计采用自制印制板、选用串口扩展芯片和高速处理芯片完成，处理软件用汇编语言设计完成。
具体地说，独立的棉花异纤清除气阀高速控制系统，其包括多路喷气信号源，该喷气信号源并行与高速气阀控制系统中的串口扩展芯片连接，该扩展芯片通过高速处理芯片与高速气阀连接，高速芯片与计算机连接输入喷气参数。
本实用新型硬件设计可分为全双工串口扩展和高速处理芯片两部分。串口扩展部分采用串口扩展芯片GM8123S将高速处理芯片上的一路UART端口扩展为三路使用，并通过其他端口获取通讯端口的地址。高速处理芯片采用C8051F022混合信号处理器，它能提供高达25MHz的处理速度，保证信号处理的时间精确性。喷气信号由信号源直接传输给高速气阀控制系统，通讯电缆采用标准RS-232通讯电缆，通讯采用无协议、高波特率通讯，减少信号传输时间，并脱离计算机独立运行，提高气阀控制的精确度和系统的稳定性。
处理软件是利用汇编语言编程设计实现的。对接收的多路喷气信号进行不同的延时处理后再进行数据合并、喷气持续等运算处理，然后，根据处理结果进行阀保护判断；最后，根据判断结果控制高速气阀开启。并且定时与计算机通讯，接受计算机设定的喷气参数，并将当前气阀状态上传给计算机，以便进行其他的数据处理。
本实用新型可减少喷气信号在不同系统间的传输时间损失并对喷气时间进行精确控制。独立运行减少计算机运行负担，提高清除效率，既节约了计算机的资源，提高计算机的实时处理能力，又可以消除信号在计算机传输中不可预计的时间损失，为棉花异纤清除机的后续改进提供设计空间。
附图说明
图为本实用新型原理示意图。
具体实施方式
如图所示，一种异纤清除机器中的高速气阀控制系统，包括硬件和处理软件。硬件包括通讯扩展芯片、高速处理芯片的使用和电路、计算机。处理软件设计包括对喷气信号的多路接收、喷气持续时间和喷气延时的计算、高速气阀的超时保护以及高速气阀开启数量的保护。本实用新型控制系统可并行接收多路喷气信号，该喷气信号源并行与高速气阀控制系统中的串口扩展芯片连接，该扩展芯片通过高速处理芯片与高速气阀连接，高速芯片与计算机连接输入喷气参数。喷气信号由信号源直接传输给控制系统，而不经过计算机的中转。所采用的通讯方式为高波特率的无协议通讯。高速处理芯片以微秒级的速度进喷气信号处理，实现喷气持续时间和喷气延时的精确控制。处理软件对多路喷气信号的合并以及进行喷气持续时间、喷气延时等处理。处理软件对高速气阀长时间开启以及超过正常数量的多个阀同时开启实行保护。计算机可以通过RS-232通讯进行喷气参数设置。
控制系统通过通讯扩展芯片(如：GM8123S、GM8125S等)与多路喷气信号源之间直接通过RS-232通讯电缆连接，采用无协议通讯进行数据交换，比通过计算机进行数据传递节省许多时间。高速处理芯片(如C8051F022、C8051F120等)对接收到的喷气信号进行喷气持续时间和喷气延时等算法处理，然后用处理结果控制异纤清除高速气阀的开启。
本控制系统与计算机之间采用自行设计的通讯协议进行RS-232通讯。计算机可以通过串行通讯对高速气阀控制系统的喷气持续时间和喷气延时等参数进行修改。控制系统将当前高速气阀的开启状态传输给计算机。
Claims (1)
1、独立的棉花异纤清除气阀高速控制系统，其特征是包括多路喷气信号源，该喷气信号源并行与高速气阀控制系统中的串口扩展芯片连接，该扩展芯片通过高速处理芯片与高速气阀连接，高速芯片与计算机连接输入喷气参数。该扩展芯片将信号输人高速处理芯片，经运算后，输出给高速气阀。高速芯片与计算机连接接收喷气参数，并将气阀状态上报计算机。
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