CN214115854U - 一种集成剑杆毛巾织机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集成剑杆毛巾织机控制系统，包括接口板、选色板、刹车板，所述主控板与接口板之间通过主控接口电性连接，所述主控板上模拟输入模块、模拟输出模块、数字IO输入模块、数字IO输出模块、CAN通讯模块，一路CAN通讯接口与选色板连接，控制与选色板连接的8个选色电机的运行，另一路CAN通讯接口与提花机连接，进行功能针数据的读取和命令的传递，所述接口板通过RS485通信模块与刹车板进行通信，控制与刹车板连接的离合器和制动器的工作状态，本实用新型的有益效果为：采用了先进的电子技术，利用织机上安装的各种监控传感器，对全机的运动和产品质量的自动监测和控制使得生产效率大大提高，产品质量得到保障，品种适应性大大增加。
Description
技术领域
本实用新型属于控制系统技术领域，尤其涉及一种集成剑杆毛巾织机控制系统。
背景技术
目前，国内纺织行业由于属于基础的民生行业，需求量大，但生产附加值低，对成本的控制非常严格。产品一般分为两类，一类高端产品选用高价的进口PLC作为控制中心，一类是普通产品一般选用国产的PLC或者单片机板子作为控制中心，随着产量的增大，成本控制和产能控制就越来越重要。
现在设计的主流基本上摒弃了以前MCS51系列的8位机产品，而选用ARM内核的单片机，对于合理的规划，选型和设计就要求更高，因此需要提供产品集成度，性价比，同时易于生产，产能提高，加工费降低。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种集成剑杆毛巾织机控制系统，采用了先进的电子技术，利用织机上安装的各种监控传感器，对全机的运动和产品质量的自动监测和控制使得生产效率大大提高，产品质量得到保障，品种适应性大大增加。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种集成剑杆毛巾织机控制系统，包括主控板、接口板、选色板、刹车板，所述主控板与接口板之间通过主控接口电性连接，所述主控板连接有外接电源，所述主控板上设有主控CPU模块、数据存储模块、模拟输入模块、模拟输出模块、数字IO输入模块、数字IO输出模块、微处理器工作电路模块、CAN通讯模块、编码器输出模块、旋变输入模块，所述CAN通讯模块设有两路CAN通讯接口，一路CAN通讯接口与选色板连接，控制与选色板连接的8个选色电机的运行，另一路CAN通讯接口与提花机连接，进行功能针数据的读取和命令的传递，所述接口板通过RS485通信模块与刹车板进行通信，控制与刹车板连接的离合器和制动器的工作状态。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微处理器工作电路模块包括复位电路、SPI铁电控制电路，SPI旋转变压器控制电路，FSMC控制电路，AD参考电压电路部分，CPU电路。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述模拟输入模块包括地经张力传感器和毛经张力传感器。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述开模拟输出模块包括纬纱检测器。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述数字IO输入模块包含普通输入点、高速输入点、编码器ABZ高速输入。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述数字IO输出模块包括普通输出点、选色输出点、多臂输出点，高速输出点，伺服控制脉冲输出点。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述伺服控制脉冲输出点包括卷取伺服驱动器、地经伺服驱动器、毛经伺服驱动器、起毛伺服驱动器。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述普通输入点通过FSMC并行数据总线进行扩展。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述普通输出点通过FSMC并行数据总线进行扩展。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述接口板上设有左按钮接口、右按钮接口、经停装置接口、安全开关接口、原点张力保护装置接口、显示器接口、油压电机接口、横梁按钮接口、柜体接口、储纬停装置接口、热继电器接口、备用接口、剪刀编码器接口、报警器接口、喷气阀接口、接触器接口、磁阻接口、提花机接口、伺服通信接口、伺服控制接口、电源接口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
（1）本系统分为四块电路路板，一块为主控板，完成地经伺服控制、毛经伺服控制、卷取伺服控制、起毛伺服控制，纬纱检测电路，选色控制，多臂控制，普通输出控制电路，提花机通讯接口，数据采集、数据存储、人机交互，其中主控CPU模块采用ST半导体的STM32F215为核心，主频高，外设功能丰富；一块为接口板主要用于定制外部传感器和主控板的连接，外部的设备直接连到接口板，然后接口板通过排线把信号直接进入主控板，这样使得柜子内部更加整齐，外部电缆容易定制生产，一块为选色板，用于控制8个选纬步进电机正反转运动，带动选纬指上下往复运动，一块为刹车板，用来驱动制动器和找纬离合器，用PWM波形进行驱动产生高电压吸合，低电压维持；
（2）利用主控板的两路CAN通讯接口，做了内外两条CAN总线，一条与选色板连接，控制与选色板连接的8个选色电机的运行，一条用于与提花机连接，进行功能针数据的读取和命令的传递；
（3）采用了先进的电子技术，利用织机上安装的各种监控传感器，对全机的运动和产品质量的自动监测和控制，使得生产效率大大提高，产品质量得到保障，品种适应性大大增加。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中外接板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示一种集成剑杆毛巾织机控制系统，包括主控板、接口板、选色板、刹车板，所述主控板与接口板之间通过主控接口电性连接，所述主控板连接有外接电源，所述主控板上设有主控CPU模块、数据存储模块、模拟输入模块、模拟输出模块、数字IO输入模块、数字IO输出模块、微处理器工作电路模块、CAN通讯模块、编码器输出模块、旋变输入模块，所述CAN通讯模块设有两路CAN通讯接口，一路CAN通讯接口与选色板连接，控制与选色板连接的8个选色电机的运行，选色板用于控制8个选纬步进电机正反转运动，带动选纬指上下往复运动。另一路CAN通讯接口与提花机连接，进行功能针数据的读取和命令的传递，所述接口板通过RS485通信模块与刹车板进行通信，控制与刹车板连接的离合器和制动器的工作状态，刹车板用来驱动制动器和找纬离合器，用PWM波形进行驱动产生高电压吸合，低电压维持。
接口板主要用于定制外部传感器和主控板的连接，外部的设备直接连到接口板，然后接口板通过排线把信号直接进入主控板，这样使得柜子内部更加整齐，外部电缆容易定制生产。
作为本实用新型的一种实施例，所述微处理器工作电路模块包括复位电路、SPI铁电控制电路，SPI旋转变压器控制电路，FSMC控制电路，AD参考电压电路部分，CPU电路。
作为本实用新型的一种实施例，所述模拟输入模块包括地经张力传感器和毛经张力传感器，根据毛经的纬密来计算毛经伺服速度，毛经的纬密不同，毛经伺服的送经量实时改变，通过毛经张力传感器部件实时检测毛经张力变化，PID调节送经速度，配合起毛伺服运动，织造不同毛高的毛巾。
作为本实用新型的一种实施例，所述开模拟输出模块包括纬纱检测器。主控CPU模块通过DA按照当前的选色输出设定的灵敏度电压值，并对纬纱检测器返回的电流信号进行处理，产生一个单纬信号一个双纬信号。
作为本实用新型的一种实施例，所述数字IO输入模块包含普通输入点、高速输入点、编码器ABZ高速输入。
作为本实用新型的一种实施例，所述数字IO输出模块包括普通输出点、选色输出点、多臂输出点，高速输出点，伺服控制脉冲输出点，主板板可以根据用户通过人机界面设定的花型文件，输出控制多臂机的起落，从而织造不同的花型。
作为本实用新型的一种实施例，所述伺服控制脉冲输出点包括卷取伺服驱动器、地经伺服驱动器、毛经伺服驱动器、起毛伺服驱动器。
卷取伺服控制:通过编码器测量实时转速，根据上位机画面设定纬密，计算需要的脉冲频率，主控板以脉冲加方向的方式输出方波，从而控制卷取伺服电机的速度。
地经伺服控制:根据编码器测量的实时转速，根据上位机画面设定纬密，计算理论送经速度，然后张力传感器部件采样实时张力，将机械后梁的张力变化转换成数字信号，通过PID算法，形成闭环反馈系统，控制送经伺服电机的速度，从而使卷取和送经按照一定的纬密，恒定的张力同步运动。
毛经伺服控制:根据毛经的纬密来计算毛经伺服速度，毛经的纬密不同，毛经伺服的送经量实时改变，通过毛经张力传感器部件实时检测毛经张力变化，PID调节送经速度，配合起毛伺服运动，织造不同毛高的毛巾。
起毛伺服控制:根据上位机设定毛倍参数和当前的织机角度实时的计算起毛伺服工作时的电机位置，从而实现电子凸轮驱动伺服电机运动，可以稳定的织造可变毛倍的毛巾产品。
通过数字IO输出模块能够对地经伺服控制、毛经伺服控制、卷取伺服控制、起毛伺服控制，纬纱检测电路，选色控制，多臂控制，普通输出控制电路，提花机通讯接口，数据采集、数据存储、人机交互，其中主控CPU模块采用ST半导体的STM32F215为核心，主频高，外设功能丰富。
作为本实用新型的一种实施例，所述普通输入点或普通输出点通过FSMC并行数据总线进行扩展。
作为本实用新型的一种实施例，如图2所示，所述接口板上设有左按钮接口、右按钮接口、经停装置接口、安全开关接口、原点张力保护装置接口、显示器接口、油压电机接口、横梁按钮接口、柜体接口、储纬停装置接口、热继电器接口、备用接口、剪刀编码器接口、报警器接口、喷气阀接口、接触器接口、磁阻接口、提花机接口、伺服通信接口、伺服控制接口、电源接口，外部设备通过外接板与主控板进行数连接，保证毛巾织机齐全的功能性。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：包括主控板、接口板、选色板、刹车板，所述主控板与接口板之间通过主控接口电性连接，所述主控板连接有外接电源，所述主控板上设有主控CPU模块、数据存储模块、模拟输入模块、模拟输出模块、数字IO输入模块、数字IO输出模块、微处理器工作电路模块、CAN通讯模块、编码器输出模块、旋变输入模块，所述CAN通讯模块设有两路CAN通讯接口，一路CAN通讯接口与选色板连接，控制与选色板连接的8个选色电机的运行，另一路CAN通讯接口与提花机连接，进行功能针数据的读取和命令的传递，所述接口板通过RS485通信模块与刹车板进行通信，控制与刹车板连接的离合器和制动器的工作状态。
2.根据权利要求1中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述微处理器工作电路模块包括复位电路、SPI铁电控制电路，SPI旋转变压器控制电路，FSMC控制电路，AD参考电压电路部分，CPU电路。
3.根据权利要求1中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述模拟输入模块包括地经张力传感器和毛经张力传感器。
4.根据权利要求1中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述模拟输出模块包括纬纱检测器。
5.根据权利要求1中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述数字IO输入模块包含普通输入点、高速输入点、编码器ABZ高速输入。
6.根据权利要求1中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述数字IO输出模块包括普通输出点、选色输出点、多臂输出点，高速输出点，伺服控制脉冲输出点。
7.根据权利要求6中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述伺服控制脉冲输出点包括卷取伺服驱动器、地经伺服驱动器、毛经伺服驱动器、起毛伺服驱动器。
8.根据权利要求5中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述普通输入点通过FSMC并行数据总线进行扩展。
9.根据权利要求6中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述普通输出点通过FSMC并行数据总线进行扩展。
10.根据权利要求1中所述的集成剑杆毛巾织机控制系统，其特征在于：所述接口板上设有左按钮接口、右按钮接口、经停装置接口、安全开关接口、原点张力保护装置接口、显示器接口、油压电机接口、横梁按钮接口、柜体接口、储纬停装置接口、热继电器接口、备用接口、剪刀编码器接口、报警器接口、喷气阀接口、接触器接口、磁阻接口、提花机接口、伺服通信接口、伺服控制接口、电源接口。
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