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一种全功能节气型喷气织机控制系统的制作方法

时间:2022-01-22 阅读: 作者:专利查询

一种全功能节气型喷气织机控制系统的制作方法

1.本实用新型属于控制系统机技术领域,尤其涉及一种全功能节气型喷气织机控制系统。


背景技术:

2.目前,喷气织机自引入国内以来,国内厂商对喷气织机技术已经基本消化吸收完毕,随着国内电子技术、传感器技术的、电机驱动技术的发展,电气化程度越来越高,集成度已达到先进水平。然而随着对品质和效率成本的追求,依然是各大厂商孜孜不倦的追求。现有的喷气织机大多国产控制系统采用小规模mcs51单片机为核心的控制系统,各功能分单元独立控制,由于控制点太多,控制规模大,而由于织机生产车间环境恶劣,电源扰动大,车间温湿度大,造成系统故障率高,维修困难导致效率低,成本高。
3.为此,本实用新型利用当今最新的电子技术,采用st半导体最新的stm32f207为核心,大容量存储芯片fm22l16,充分利用cpu的内部资源,开发出一种全功能节气型喷气织机控制系统,具有系统结构简单,人工智能显示,自动控制,系统稳定,节气高效的特点。


技术实现要素:

4.针对上述不足,本实用新型提供了一种结构简单、人工智能显示,自动控制,效率高,节气高效、系统稳定的全功能节气型喷气织机控制系统。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种全功能节气型喷气织机控制系统,包括主控单元和刹车单元,所述主控单元外设有张力传感器、显示器、储纬器、变频器、送经卷曲装置、提花机、电子多臂装置,所述主控单元内设有cpu模块、数据存储模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、电磁阀控制模块、rs232通讯模块、rs485通讯模块、can通讯模块、脉冲输出模块、开关量输出模块,所述提花机的信号输出端与开关量输入模块连接,所述开关量输出模块分别与刹车单元的信号输入端、电子多臂装置的信号输入端连接,所述刹车单元包括制动器高低压控制模块、主马达接触器、润滑油泵控制模块和平综电机控制模块,所述张力传感器的信号输出端与模拟量输入模块连接,所述脉冲输出模块与送经卷曲装置的信号输入端连接,所述rs232通讯模块的信号输出端与显示器的信号输入端连接,所述显示器的信号输出端与储纬器的信号输入端连接,所述rs485通讯模块的信号端出端与变频器的信号输入端连接,所述cpu模块采用st半导体的stm32f205处理器,所述数据存储模块采用串型接口铁电fm25v02芯片,所述张力传感器和模拟量输入模块之间设置有adi仪表放大芯片,所述刹车单元采用mosfet和igbt芯片控制低压和高压制动,所述电磁阀控制模块采用drv8844芯片进行驱动。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述电磁阀控制模块包括挡纱针电磁阀、主喷电磁阀、剪切喷电磁阀、助力喷电磁阀、辅喷电磁阀、牵伸喷电磁阀、折入边电磁阀和频闪仪电磁阀。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述张力传感器为两组,所述脉冲输出模
块的输出信号为四组。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述开关量输入模块输入的信号包括按钮开关信号、断经检测装置信号、绞边检测装置信号、废边检测装置信号、马达过热保护信号、制动器过热保护信号、防打手安全开关信号、油压检测开关信号、探纬器测出的纬纱信号、平综检测信号、储纬器计圈信号、轴编码器信号、提花机信号。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述开关量输出模块输出的信号包括送经伺服控制信号、卷曲伺服控制信号、四色报警灯信号、制动器高低压控制信号、主马达接触器信号、润滑油泵信号、平综电机信号、多臂驱动信号。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述主控单元采用四层板电路。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述轴编码器信号采用am26lsc32输入,74hc整形滤波,stm32f207四倍频采样计数。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案,还包括外扩设备,所述外扩设备的输入端与can通讯模块连接,所述can通讯模块采用fsmc总线扩展输出。
13.与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
14.(1)将控制系统集成在两块控制线路板上,功能齐全,集成度高,一块为主控单元,完成轴编码器、开关按钮、张力传感器、经向检测、电子多臂机控制、伺服控制、引纬电磁阀控制等喷气织机的控制功能,一块为刹车单元,完成各电压的转换、制动器的高低压控制和电路保护、主马达接触器输出、润滑油泵的输出、平综电机输出;
15.(2)主控单元采用st半导体的stm32f207为主体,先进的fsmc系统总线,使得程序运行更流畅,采集数据稳定、高速、可靠储纬器采用fm25v02大容量串行存储器,具有高速度,高稳定性;
16.(3)引纬控制功能采用drv8844和脉冲输出(pwm),控制电磁阀的打开关闭,可实现快速、慢速、柔和关断电磁阀,针对不同纬纱采用不同的关断时间,减少耗气量的同时也提高了入纬率。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图;
18.图2是本实用新型中开关量输入模块的信号输入结构示意图;
19.图3是本实用新型中开关量输出模块的信号输出结构示意图。
具体实施方式
20.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。
21.如图1所示一种全功能节气型喷气织机控制系统,包括主控单元和刹车单元,所述主控单元外设有张力传感器、显示器、储纬器、变频器、送经卷曲装置、提花机、电子多臂装置,所述主控单元内设有cpu模块、数据存储模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、电磁阀控制模块、rs232通讯模块、rs485通讯模块、can通讯模块、脉冲输出模块、开关量输出模
块,所述提花机的信号输出端与开关量输入模块连接,所述开关量输出模块分别与刹车单元的信号输入端、电子多臂装置的信号输入端连接,所述刹车单元包括制动器高低压控制模块、主马达接触器、润滑油泵控制模块和平综电机控制模块,所述张力传感器的信号输出端与模拟量输入模块连接,所述脉冲输出模块与送经卷曲装置的信号输入端连接,所述rs232通讯模块的信号输出端与显示器的信号输入端连接,所述显示器的信号输出端与储纬器的信号输入端连接,所述rs485通讯模块的信号端出端与变频器的信号输入端连接,所述cpu模块采用st半导体的stm32f205处理器,采用有源高精度晶振,主频高达120mhz,具有高速度,高稳定性,128kb的内存空间,1mb的内部flash,先进的fsmc系统总线,使程序运行更流畅,采集数据稳定、高速、可靠。所述数据存储模块采用串型接口铁电fm25v02芯片,高达256k byte 的存储空间,fm25v02芯片与stm32f207处理器通过spi串行数据总线相连,存储周期紧为110ns,同时确保了数据的安全、可靠、不丢失,所述张力传感器和模拟量输入模块之间设置有adi仪表放大芯片,增益可设定,噪声低,所述刹车单元采用mosfet和igbt芯片控制低压和高压制动,采用mosfet和igbt芯片控制电磁线圈的低压和高压制动,具有多路继电器,输出所述电磁阀控制模块采用drv8844芯片进行驱动,仅需单路电源。
22.将控制系统集成在两块控制线路板上,功能齐全,集成度高,一块为主控单元,完成轴编码器、开关按钮、张力传感器、经向检测、电子多臂机控制、伺服控制、引纬电磁阀控制等喷气织机的控制功能,一块为刹车单元,完成各电压的转换、制动器的高低压控制和电路保护、主马达接触器输出、润滑油泵的输出、平综电机输出。
23.作为本实用新型的一种实施例,所述电磁阀控制模块包括挡纱针电磁阀、主喷电磁阀、剪切喷电磁阀、助力喷电磁阀、辅喷电磁阀、牵伸喷电磁阀、折入边电磁阀和频闪仪电磁阀,通过电磁阀控制模块实现引纬控制功能,采用drv8844驱动芯片,单路电源,pwm载波调制电压,实现高低压控制,控制角度精确,可软件实现快速打开,关断时间软件可控,drv8844驱动芯片内部自带过流检测,实时保护电磁阀安全,利用脉冲输出模块(pwm)控制,高低压公用一组电源,具有时间软件可调,达到开阀速度快,响应时间准确,引纬角度精确等优点,不仅大大降低了气耗量,同时也针对不同的纬纱调节电磁阀的打开和关闭的时间开度,提高了入纬率和引纬效率。
24.作为本实用新型的一种实施例,所述张力传感器为两组,所述脉冲输出模块的输出信号为四组,张力传感器采用adi8221仪表放大芯片,精度高、噪声低,脉冲输出模块(pwm)采用先进pid算法,控制脉冲速度,达到张力在恒定范围内波动。
25.作为本实用新型的一种实施例,如图2所示,所述开关量输入模块输入的信号包括按钮开关信号、断经检测装置信号、绞边检测装置信号、废边检测装置信号、马达过热保护信号、制动器过热保护信号、防打手安全开关信号、油压检测开关信号、探纬器测出的纬纱信号、平综测信号、储纬器计圈信号、轴编码器信号、提花机信号。
26.作为本实用新型的一种实施例,如图3所示,所述开关量输出模块输出的信号包括送经伺服控制信号、卷曲伺服控制信号、四色报警灯信号、制动器高低压控制信号、主马达接触器信号、润滑油泵信号、平综电机信号、多臂驱动信号。
27.作为本实用新型的一种实施例,所述主控单元采用四层板电路,其中主控单元采用正反面布局,指示灯和输入输出插件布局在正面,发热元件布局在反面,电源层单独分开,散热好,抗干扰。
28.作为本实用新型的一种实施例,所述轴编码器信号采用am26lsc32输入,74hc整形滤波,stm32f207四倍频采样计数,轴编码器采用线驱动差分输入,具备抗干扰能力强,输入频率高特征。
29.作为本实用新型的一种实施例,还包括外扩设备,所述外扩设备的输入端与can通讯模块连接,所述can通讯模块采用fsmc总线扩展输出,用fsmc总线扩展io口,支持32路电磁阀和12路可扩展电磁阀,软件可任意设定电磁阀功能,支持多达44个辅喷, 8个主喷,8个增压,8个剪切喷,8个挡纱针,1个频闪仪的配置标准。芯片内部自动电磁阀过流电路,保护电磁阀的安全。
30.本实用新型主控单元与刹车单元通过开关量输出模块的io开关信号控制,主控单元与显示器通过rs232通讯口通信连接,与变频器通过rs485通讯口通信连接,实现实时调速,四路pwm脉冲输出,可支持双送经、电子卷曲。由于主控单元采用st半导体最新的stm32f207为核心,fm22l16大存储容量存储器,实现了对整个织机的信号采集、信号反馈、系统控制、人机交互四大功能,功能全面,界面友好,操作便利,改善了人机交互的便利性,drv8844驱动芯片的灵活应用大大提高了引纬的效率和减少了气耗量,带来了更加经济的效益。
31.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。