CN207301742U - 直捻机双步进驱动控制模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直捻机双步进驱动控制模块，属于纺织机械控制装置领域，用于节能降耗，其包括单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、隔离电源转换电路、通信电路，其中所述转速采样电路分别与驱动芯片电路和单片机以电信号的方式连接，所述模拟采样电路具有AD采样输入端口和AD采样输出端口，并通过AD采样输出端口与单片机连接；所述通信电路用于单片机与外部总线连接；所述隔离电源转换电路用于转换外部输入电源并为单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、通信电路供电。本实用新型能够在相同产量的情况下达到节电20～30％的效果，降低电力消耗和生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于纺织机械控制装置领域，具体地说，尤其涉及一种直捻机双步进驱动控制模块。
背景技术
在帘子布行业生产过程中，对于捻线设备，在将2股丝或3股丝并成一股线的捻丝工艺过程中，设备的所消耗的电能，占帘子布厂的总能耗的50％以上，在不影响品质，保证工艺质量，如何降低设备的电力耗，对生产厂家的生产成本的降低，都有着积极意义。目前国内帘子布厂的捻线设备，采用的控制模块，电力消耗的节能效果不明显，造成帘子布生产过程，捻线工序的电力消耗高居不下。如何满足客户要求，降低帘子布生产过程中电能的消耗，最大程度的降低帘子布生产成本，成为企业所需要解决的技术问题之一。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种直捻机双步进驱动控制模块，其能够在相同产量的情况下达到节电20～30％的效果，降低电力消耗和生产成本。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型中所述的直捻机双步进驱动控制模块，包括单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、隔离电源转换电路、通信电路，
其中所述转速采样电路分别与驱动芯片电路和单片机以电信号的方式连接，
所述模拟采样电路具有AD采样输入端口和AD采样输出端口，并通过AD采样输出端口与单片机连接；
所述通信电路用于单片机与外部总线连接；
所述隔离电源转换电路用于转换外部输入电源并为单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、通信电路供电。
进一步地讲，本实用新型中所述的通信电路采用RS485通信总线。
进一步地讲，本实用新型中所述的驱动芯片电路为2个，分别与隔离电源转换电路、转速采样电路和单片机连接。
进一步地讲，本实用新型中所述的模拟采样电路包括隔离电感、AC/DC信号转换电路，隔离电感用于采集步进电机的运行参数并将信号传递至AC/DC信号转换电路，AC/DC信号转换电路用于转换采集到的模拟量并输出至单片机。
进一步地讲，本实用新型中所述的隔离电感采用电流互感器。
进一步地讲，本实用新型中所述的单片机采用C8051F340。
进一步地讲，本实用新型中所述的驱动芯片电路采用日本东芝的TB6560AHQ步进电机驱动芯片。
进一步地讲，本实用新型中所述的直捻机双步进驱动控制模块的工作电压为18～36V。
进一步地讲，本实用新型中所述的直捻机双步进驱动控制模块的工作电压为24V。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型能够在保证捻线设备产品质量和捻线效果的同时，相同的产量情况下降低年线设备的耗电量，节电效果达到20％～30％，具有优秀的节能降耗效果。
2、本实用新型对捻线设备运行过程中的外纱控制更为精确稳定，提高了产品质量，增加了捻线设备运行过程中的满锭率。
3、本实用新型通过对捻线设备中步进电机的控制，使得捻线设备的运行温度升高的速度降低，降低车间对于温度控制所消耗的电能。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型中模拟采样电路的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。
实施例1：一种直捻机双步进驱动控制模块，包括单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、隔离电源转换电路、通信电路，其中所述转速采样电路分别与驱动芯片电路和单片机以电信号的方式连接，所述模拟采样电路具有AD采样输入端口和AD采样输出端口，并通过AD采样输出端口与单片机连接；所述通信电路用于单片机与外部总线连接；所述隔离电源转换电路用于转换外部输入电源并为单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、通信电路供电。
实施例2：一种直捻机双步进驱动控制模块，其中所述通信电路采用RS485通信总线。所述驱动芯片电路为2个，分别与隔离电源转换电路、转速采样电路和单片机连接。所述模拟采样电路包括隔离电感、AC/DC信号转换电路，隔离电感用于采集步进电机的运行参数并将信号传递至AC/DC信号转换电路，AC/DC信号转换电路用于转换采集到的模拟量并输出至单片机。所述隔离电感采用电流互感器。所述单片机采用C8051F340。所述驱动芯片电路采用日本东芝的TB6560AHQ步进电机驱动芯片。所述直捻机双步进驱动控制模块的工作电压为24V。其余部分的结构及连接关系与任一前述实施例中所述的结构及连接关系相同。
鉴于上述实施例，本申请在使用时，其工作过程及原理如下：
本实用新型的目的在于提供一种用于捻线设备中步进电机的控制模块，以便在提高设备节能降耗的前提下，最大程度降低帘子布的生产成本。
为实现上述目的，本实用新型采用C8051F340系列芯片作为单片机，该芯片具有48MHZ的频率宽度，AD采样精度能够达到10bit，且具有两个采样通道，能够满足对双步进电机的模拟量采样。C8051F340系列芯片还具有4个16bit的定时器，其中两个定时器可以作为步进电机驱动频率发生器。
为了更稳定的对步进电机进行驱动，本实用新型采用的步进电机驱动芯片为日本东芝的TB6560AHQ步进电机驱动芯片。该芯片能够与C8051F340系列芯片的单片机配合实现对驱动电机输出对应频率的PWM脉冲波形进行驱动。
当步进电机转动时，为了更好地对转动后的步进电机的运动状态进行监控，例如步进电机的转速，本实用新型还设置有步进电机的转速采样电路。转速采样电路的工作原理在于：当步进电机在外部作用下转动时，工作于发电状态，管脚(A+、A-)和(B+、B-)会有相应的正弦电流输出，电流的频率以及幅值与转速成正比。对该正弦电流的检测能够判定出该步进电机的转速。
步进电机的运动参数除了转速外，还包括通过步进电机的电流，对步进电机工作时电流参数的检测能够判定步进电机当前的运行功率，单片机能够根据运行功率的数值为下一步的功耗调整提供依据。本实用新型中提供的是通过电流互感器和AD转换电路来实现对电流量的采集，也就是本实用新型中所述的模拟采样电路，模拟采用电路能够输出4～20mA的直流电流，并且将信号转换为单片机可接受的数字信号。
本实用新型能够接受18～36V的宽电源输入，但最佳工作电压为24V，且需要经过DC/DC隔离电源转换，以便保证各工作单元能够处于合理的电压输入范围内正常工作。单片机通过RS485总线进行通信，选择ASCII的通信格式，利用现有的RS485通信模块进行组网和与上位机进行通信，有助于降低设备整体的研发成本，提高稳定性。
Claims (9)
1.一种直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：包括单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、隔离电源转换电路、通信电路，
其中所述转速采样电路分别与驱动芯片电路和单片机以电信号的方式连接，
所述模拟采样电路具有AD采样输入端口和AD采样输出端口，并通过AD采样输出端口与单片机连接；
所述通信电路用于单片机与外部总线连接；
所述隔离电源转换电路用于转换外部输入电源并为单片机、转速采样电路、驱动芯片电路、WDT复位电路和模拟采样电路、通信电路供电。
2.根据权利要求1所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述通信电路采用RS485通信总线。
3.根据权利要求1所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述驱动芯片电路为2个，分别与隔离电源转换电路、转速采样电路和单片机连接。
4.根据权利要求1所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述模拟采样电路包括隔离电感、AC/DC信号转换电路，隔离电感用于采集步进电机的运行参数并将信号传递至AC/DC信号转换电路，AC/DC信号转换电路用于转换采集到的模拟量并输出至单片机。
5.根据权利要求4所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述隔离电感采用电流互感器。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述单片机采用C8051F340。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述驱动芯片电路采用日本东芝的TB6560AHQ步进电机驱动芯片。
8.根据权利要求1所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述直捻机双步进驱动控制模块的工作电压为18～36V。
9.根据权利要求8所述的直捻机双步进驱动控制模块，其特征在于：所述直捻机双步进驱动控制模块的工作电压为24V。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721405866.6U CN207301742U (zh) | 2017-10-29 | 2017-10-29 | 直捻机双步进驱动控制模块 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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2017
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