專利名稱：帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于紡織原材料生產加工技術領域，涉及彈力絲機控制系統，特別涉及用于高速彈力絲機上帶切絲控制的定長系統。
背景技術：
隨著中國進一步融入WTO和人民生活水平的提升，紡織化纖行業面臨很大的機遇，但相應的競爭也更加激烈。隨著世界紡織品生產和供應中心東移亞洲，逼使國內的紡織企業由原先的勞動密集型向技術密集型轉移，由人工操作向自動化控制轉移，進一步壓縮成本支出，改善管理水平，提高企業的競爭力。為了適應當今時代的發展要求，新型高速彈力絲機在設計時，必須基于節能降耗、高速高效、操作維護方便、智能化程度高、紡絲質量好等理念，進行模塊化設計。用戶可根據自己的需要選用不同的組合部件，從而滿足不同品種絲的要求，滿足當前提出高速高效、 節能降耗的時代要求。目前新技術主要體現在新式牽伸系統、單電機單錠驅動假捻裝置、在線張力裝置、改進的卷繞系統、簡潔而高效的傳動系統、定長控制系統、全封閉節能熱箱、氣動穿絲裝置、智能電腦系統等方面。在原先設計的定長系統中，在彈力絲的長度到達預定值時，對應的操作面板上的指示燈被點亮。同時與之連接的彩色觸摸屏人機界面也會出現提示信息，告知相應的操作員工，切斷彈力絲由人工完成。實際生產過程中會有若干錠彈力絲同時滿卷，致使實際定長值超過預定值，造成生產物料浪費，影響操作效率，導致增加企業的實際生產成本。所以在彈力絲生產過程中，織造等后加工企業對現有的定長控制系統有強烈的更新需求。
發明內容
針對現有高速彈力絲機定長系統的上述不足，申請人經過研究改進，提供一種帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，可降低生產過程中由人為因素產生的誤操作，減輕勞動強度，提高生產效率，更好的優化社會資源和節約企業的人力資源。本發明的技術方案如下帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，由錠位狀態采集電路、切絲器驅動電路、錠位狀態指示電路、MCU、RS485通訊電路以及電源電路構成；錠位狀態采集電路包括12路受撥碼開關控制的雙刀雙擲繼電器，用于選定外部的探絲器類型為NPN型或PNP型，其同時匹配12路切絲繼電器的輸出電平；錠位狀態采集電路對12路外部探絲器輸入的模擬量經過A / D轉換后通過2個8通道模擬電子開關送入 MCU ；切絲器驅動電路包括2個達林頓陣列，采用12路切絲器驅動電路，由12路MCU信號控制，通過切絲繼電器的輸入回路控制切絲器的輸入回路，間接控制外部的切絲器動作；錠位狀態指示電路包括2個移位寄存器和2個達林頓陣列，采用12路錠位狀態指示電路，由3路MCU信號控制12路定長指示燈閃爍；MCU根據不同的探絲器類型以及由錠位狀態采集電路送來的信號分析當前的錠位狀態，控制12路切絲器驅動電路使切絲繼電器動作，并控制12路錠位狀態指示電路作出提示；RS485通訊電路，與MCU連接，用于與上位機人機界面進行實時通訊；電源電路，為上述錠位狀態采集電路、切絲器驅動電路、錠位狀態指示電路、MCU以及RS485通訊電路提供總電源。其進一步的技術方案為對于任意一路的定長信號當外部探絲器輸出無絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU, MCU驅動淀位狀態指不電路使定長指TjV燈持續以O. 8秒売,0. 2秒滅的周期閃爍,提示無絲； 當外部探絲器輸出從無絲信號變為有絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A/D轉換后進入MCU,MCU驅動淀位狀態指不電路使定長指TjV燈以O. 2秒売，O. 2秒滅的周期，快速閃爍約3秒，然后熄滅，提示新絲開始計長；當外部探絲器持續輸出有絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈熄滅，長度持續累計；當計時累計到剩余時間小于MCU中的設定值“提前預報時間”時，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈開始以I秒亮，I秒滅的周期慢速閃爍，提示即將滿卷；當計時累計到達MCU中的設定時間時，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈常亮，提示已經滿卷；此時長度計數繼續累計；當計時累計到達MCU中的設定時間+切絲延遲時間時，MCU驅動切絲器驅動電路使切絲繼電器動作，強制切絲。以及，其進一步的技術方案為所述錠位狀態采集電路的探絲器接口同時作為切絲繼電器接口。本發明的有益技術效果是一、在原有的定長系統中，針對不同的客戶要求，定長系統有NPN型和PNP型兩個型號，對應兩個類型的外部探絲器。在生產過程中，對于物料管理、生產流程和庫存管理帶來不便。本發明的定長系統可以兼容NPN型和PNP型探絲器的信號采集，方便客戶的使用，優化生產管理流程，減少后續管理成本。二、本發明帶切絲控制的定長系統，跟現有的產品相比增加了自動切絲控制功能，能夠同時控制12路切絲器驅動電路來控制切絲器動作，每一路均獨立操作，互不干擾。三、本發明對于定長及切絲的工藝流程進行改善，顛覆了原有繁瑣的粗放的管理模式。使得生產工藝精準化，操作流程更為簡便順暢，可以對在線生產數據進行統計管理，及時準確統計各機臺生產效率，便于分析錠位故障率，進一步提高生產效率。節約企業的人力資源，減輕員工的勞動強度，提高生產效率，降低生產成本，提高企業的競爭力。本發明已試用于國內某領先的紡機企業的各型高速彈力絲機的定長控制上，取得了良好的生產效果和經濟效益。本發明附加的方面和優點將在下面具體實施方式
部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
圖I是本發明的原理集成框圖。圖2是本發明在高速彈力絲機電控系統中的集成框圖。圖3是本發明板內外連接框圖(板外探絲器為PNP型)。圖4是本發明板內外連接框圖(板外探絲器為NPN型)。圖5是本發明一個實施例的電路原理圖(第一部分)。圖6是本發明一個實施例的電路原理圖(第二部分)。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進一步說明。·如圖I所示，本發明帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，是由MCU、錠位狀態采集電路、RS485通訊電路、切絲器驅動電路、錠位狀態指示電路、電源電路所組成。其中錠位狀態采集電路的輸入端與探絲器輸入信號連接，輸出端連接MCU。MCU分別控制切絲器驅動電路進行錠位切絲，以及錠位狀態指示電路作出提示。RS485通訊電路與MCU連接,負責本發明定長系統與上位機人機界面的通訊。電源電路則為上述錠位狀態采集電路、切絲器驅動電路、錠位狀態指示電路、MCU以及RS485通訊電路提供總電源。如圖2所示，采用本發明的帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，作為高速彈力絲機的控制系統的一個重要組成部分，和高速彈力絲機電控系統集成在一個完整系統內(圖2中的定長系統即為本發明)。通過RS485通訊接口向上與真彩觸摸屏人機界面進行實時通訊，由真彩觸摸屏人機界面顯示當前的運行狀態，并設置定長和切絲延遲的工藝參數。對于整個機電控系統，定長系統控制的12路錠位互相獨立，互不干擾。圖2所示高速彈力絲機電控系統中除本發明以外的其他模塊、設備及其連接方式均與現有技術相同。在原先的定長系統中，探絲器的12路信號輸入由光耦隔離，電平傳遞的方式通過鎖存器進入MCU進行錠位狀態識別。這種設計的優點是電氣方面輸入與輸出完全隔離，具有很強的抗干擾能力；缺點是因外部探絲器類型和相配的輔助電路不同，故原先的定長系統無法兼容NPN型和PNP型這兩種探絲器的模擬信號輸入。如圖3、圖4所示，本發明的錠位狀態采集電路可區分探絲器類型。由于板外NPN型和PNP型探絲器與切絲器的連接電路不同，因此需先選定外部探絲器的類型。本發明在錠位狀態采集電路內部新增一個受撥碼開關控制的雙刀雙擲繼電器匹配切絲繼電器的輸出電平。對探絲器輸入的模擬量A / D轉換后送入MCU，由MCU根據不同的探絲器類型與進入MCU的AD值分析當前的錠位狀態,并控制錠位狀態指示電路對操作員工作出提示。本發明將原先的探絲器接口和新增的切絲器接口設計合二為一，本發明系統兼容原有的接口，可以直接對客戶原先的定長系統替換升級。圖5、圖6示出了本發明一個實施例的具體電路。如圖5所示，錠位狀態采集電路包括12路受撥碼開關控制的雙刀雙擲繼電器Y2 Y13 (型號為HG4100)，用于選定外部的探絲器類型為NPN型或PNP型，其同時匹配12路切絲繼電器的輸出電平。錠位狀態采集電路對12路外部探絲器輸入的模擬量經過A /D轉換后通過2個8通道模擬電子開關U13和U6 (型號為4051)，送入MCU (圖6中的U4，型號為F310)。如圖5所示，切絲器驅動電路包括2個達林頓陣列U2和U5 (型號為UPA2003C)，采用12路切絲器驅動電路，由12路MCU信號Yl Y12控制，通過錠位狀態采集電路中的切絲繼電器的輸入回路控制切絲器的輸入回路，間接控制外部的切絲器動作。如圖6所示，錠位狀態指示電路包括2個移位寄存器UlO和Ull(型號為74HC595)和2個達林頓陣列U9和U12(型號為UPA2003C)，采用12路錠位狀態指示電路LEDf LED12，由3路MCU信號CLK、LED CS、D-O控制12路定長指示燈閃爍。如圖6所示，MCU為U4 (型號為F310)，根據不同的探絲器類型以及由錠位狀態采集電路送來的信號分析當前的錠位狀態，控制12路切絲器驅動電路使切絲繼電器動作，并控制12路錠位狀態指示電路作出提示。注以上所述構成本發明的基本元器件均為市售商品。
本發明對于任意一路的定長信號的控制如下當板外探絲器輸出無絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU, MCU驅動淀位狀態指不電路使定長指TjV燈持續以O. 8秒売,0. 2秒滅的周期閃爍,提
示無絲。當板外探絲器輸出從無絲信號變為有絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈以O. 2秒亮，O. 2秒滅的周期，快速閃爍約3秒，然后熄滅，提示新絲開始計長。當板外探絲器持續輸出有絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈熄滅，長度持續累計。當計時累計到剩余時間小于MCU中的設定值“提前預報時間”時，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈開始以I秒亮，I秒滅的周期慢速閃爍，提示即將滿卷。當計時累計到達MCU中的設定時間時，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈常亮，提示已經滿卷。此時長度計數繼續累計。當計時累計到達MCU中的設定時間+切絲延遲時間時，MCU驅動切絲器驅動電路使切絲繼電器動作，強制切絲。綜上所述，本發明在紡織行業化纖絲的生產過程中，錠位狀態采集電路對于不同類型的探絲器輸入模擬信號采集并狀態識別，根據12路錠位探絲器輸入的模擬信號進行A / D轉換，自動分析錠位狀態為有絲或無絲，通過RS485通訊電路和彩色觸摸屏人機界面進行通訊，在彩色觸摸屏人機界面上顯示12路錠位狀態。在原先的定長系統中，在預設的彈力絲的長度到達后由操作員工根據提示手動切絲。本發明中由嵌入式微處理器MCU接收到達信號，經過切絲延遲時間后通過切絲器驅動電路對此錠位強制切絲。使用本發明可極大的降低生產過程中由人為因素產生的誤操作，減輕勞動強度，提高生產效率，更好的優化社會資源和節約企業的人力資源。以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限于以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本發明的基本構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，其特征在于由錠位狀態采集電路、切絲器驅動電路、錠位狀態指示電路、MCU、RS485通訊電路以及電源電路構成； 錠位狀態采集電路包括12路受撥碼開關控制的雙刀雙擲繼電器，用于選定外部的探絲器類型為NPN型或PNP型，其同時匹配12路切絲繼電器的輸出電平；錠位狀態采集電路對12路外部探絲器輸入的模擬量經過A / D轉換后通過2個8通道模擬電子開關送入MCU; 切絲器驅動電路包括2個達林頓陣列，采用12路切絲器驅動電路，由12路MCU信號控制，通過切絲繼電器的輸入回路控制切絲器的輸入回路，間接控制外部的切絲器動作； 錠位狀態指示電路包括2個移位寄存器和2個達林頓陣列，采用12路錠位狀態指示電路，由3路MCU信號控制12路定長指示燈閃爍； MCU根據不同的探絲器類型以及由錠位狀態采集電路送來的信號分析當前的錠位狀態，控制12路切絲器驅動電路使切絲繼電器動作，并控制12路錠位狀態指示電路作出提示； RS485通訊電路，與MCU連接，用于與上位機人機界面進行實時通訊； 電源電路，為上述錠位狀態采集電路、切絲器驅動電路、錠位狀態指示電路、MCU以及RS485通訊電路提供總電源。
2.根據權利要求I所述帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，其特征在于對于任意一路的定長信號 當外部探絲器輸出無絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU，MCU驅動淀位狀態指不電路使定長指TjV燈持續以O. 8秒売,0. 2秒滅的周期閃爍,提不無絲； 當外部探絲器輸出從無絲信號變為有絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU,MCU驅動淀位狀態指不電路使定長指TjV燈以O. 2秒売,0. 2秒滅的周期，快速閃爍約3秒，然后熄滅，提示新絲開始計長； 當外部探絲器持續輸出有絲信號時，錠位狀態采集電路對信號進行A / D轉換后進入MCU, MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈熄滅，長度持續累計； 當計時累計到剩余時間小于MCU中的設定值“提前預報時間”時，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈開始以I秒亮，I秒滅的周期慢速閃爍，提示即將滿卷； 當計時累計到達MCU中的設定時間時，MCU驅動錠位狀態指示電路使定長指示燈常亮，提示已經滿卷；此時長度計數繼續累計； 當計時累計到達MCU中的設定時間+切絲延遲時間時，MCU驅動切絲器驅動電路使切絲繼電器動作，強制切絲。
3.根據權利要求I所述帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，其特征在于所述錠位狀態采集電路的探絲器接口同時作為切絲繼電器接口。
全文摘要
本發明公開了一種帶切絲控制的高速彈力絲機定長系統，用于紡織行業化纖絲的生產過程中，采用錠位狀態采集電路對于不同類型的探絲器輸入模擬信號采集并狀態識別，根據12路錠位探絲器輸入的模擬信號進行A／D轉換，自動分析錠位狀態為有絲或無絲，通過RS485通訊電路和人機界面進行通訊。本發明由MCU接收到達信號，經過切絲延遲時間后通過切絲器驅動電路對此錠位強制切絲。使用本發明可極大的降低生產過程中由人為因素產生的誤操作，減輕勞動強度，提高生產效率，更好的優化社會資源和節約企業的人力資源。
文檔編號D01G1/00GK102877172SQ201210388159
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者浦戰鋒 申請人:無錫市百川科技有限公司