专利名称：织机电子卷取和送经控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种织机电子巻取和送经控制系统。
背景技术：
目前一些织机的巻取和送经部分大都采用机械式，即主电机通过一系列齿 轮、皮带等传动机构，带动巻取辊和经轴，实现巻取和送经动作。机械式巻取 和送经传动结构复杂，其机械间隙严重影响了布匹质量。织机巻取部分实现换 纬密功能时需要更换纬密轮，操作复杂，并需配备多种纬密轮。同时织造过程 中需要恒张力控制经纱，但经轴半径逐渐减小的过程中，机械式送经系统难以
实现真正的恒张力控制，难以适应高质量织造要求。国内专利200510050036. 1 公开的一种送经方法，集成度差，无法实现快速的张力信号处理和快速的送经 动作响应。200610039512. 4专利为经编机专用电子送经系统，系统复杂，需要 使用计算机控制，成本高，难以推广。200720043923. 0专利为丝绒剑杆织机的 张力感应电子送经装置，其使用了步进电机，启动力矩小，容易失步，其张力 传感器安装复杂，精度低。200510136884. 4公开的电子巻取、电子送经控制 系统中张力传感器信号处理简单，不能在波动和振动干扰比较大的信号中有效 提取张力信号，并且不具有补偿功能，不能有效克服织造过程中的瑕疵和停车 痕等，难以适应高质量要求的织机设备中。国外公司也推出多款电子巻取送经 系统，进口剑杆织机、喷气织机也大都配备电子巻取、电子送经系统，但其造 价昂贵，维修困难，给织造厂家带来沉重负担。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种织机电子巻取和送经控制系 统，利用本控制系统克服了机械式巻取和送经系统传动结构复杂、影响布匹质 量的缺陷，其集成度高，张力处理和响应速度快，且具自适应补偿功能，实现
3对稀档、紧档、稀密档、密稀档等瑕疵的减轻或消除，大大提高了布匹的织造质量。
为解决上述技术问题，本实用新型织机电子巻取和送经控制系统包括安装 于织机主轴上的主编码器和安装于织机后梁罗拉连接摆臂上的张力传感器，所 述主编码器采集织机角度和织机实时转速信号，所述张力传感器检测织机经线 张力信号，还包括主控模块、人机交互模块、伺服巻取模块和伺服送经模块； 所述主控模块包括工业级嵌入式ARM微处理器，带有CAN通讯总线、模拟量采 样接口、主编码器信号接口；所述人机交互模块包括触摸式显示屏；所述伺服 巻取模块包括伺服巻取驱动器和巻取永磁同步电机，所述伺服巻取驱动器的输 出端连接所述巻取永磁同步电机的输入端；所述伺服送经模块包括伺服送经驱 动器和送经永磁同步电机，所述伺服送经驱动器的输出的连接所述送经永磁同 步电机的输入端；所述主控模块的模拟量采样接口连接所述张力传感器，所述 主控模块的主编码器信号接口连接所述主编码器；所述主控模块通过所述C認 通讯总线分别连接所述人机交互模块、伺服巻取模块和伺服送经模块。
进一步，上述主控模块还包括USB接口 ，所述USB接口连接外部USB设备， 用于输入织机设定的工艺文件和参数。
进一步，上述主控模块还包括TCP/IP通讯接口，所述TCP/IP通讯接口连 接外部以太网络，用于织机联网组态，实现织机网络化远程集中管理。
由于本实用新型织机电子巻取和送经控制系统采用了上述技术方案，即采 用带A體微处理器的主控模块接受织机的主编码器和张力传感器信号，并通过
触摸显示屏将设定信号输入主控模块，经主控模块运算处理后将巻取和送经信 号分别输入伺服巻取驱动器和伺服送经驱动器，伺服巻取驱动器和伺服送经驱 动器分别驱动巻取永磁同步电机和送经永磁同步电机实现织机的巻取和送经； 利用本控制系统克服了机械式巻取和送经系统传动结构复杂、影响布匹质量的 缺陷，其集成度高，张力处理和响应速度快，且具自适应补偿功能，实现对稀 档、紧档、稀密档、密稀档等瑕疵的减轻或消除，大大提高了布匹的织造质量。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型织机电子巻取和送经控制系统包括安装于织机主 轴上的主编码器5和安装于织机后梁罗拉连接摆臂上的张力传感器6，所述主
编码器5采集织机角度和织机实时转速信号，所述张力传感器6检测织机经线 张力信号，还包括主控模块1、人机交互模块2、伺服巻取模块3和伺服送经 模块4;所述主控模块1包括工业级嵌入式ARM微处理器，带有C認通讯总线 11、模拟量采样接口 12、主编码器信号接口 15;所述人机交互模块2包括触 摸式显示屏；所述伺服巻取模块3包括伺服巻取驱动器31和巻取永磁同步电 机32，所述伺服巻取驱动器31的输出端连接所述巻取永磁同步电机32的输入 端；所述伺服送经模块4包括伺服送经驱动器41和送经永磁同步电机42，所 述伺服送经驱动器41的输出的连接所述送经永磁同步电机42的输入端；所述 主控模块1的模拟量采样接口 12连接所述张力传感器6，所述主控模块1的主 编码器信号接口 15连接主编码器5，所述主控模块1通过所述CAN通讯总线 11分别连接所述人机交互模块2、伺服巻取模块3和伺服送经模块4。
进一步，上述主控模块1还包括USB接口 13，所述USB接口 13连接外部 USB设备，用于输入织机设定的工艺文件和参数。
进一步，上述主控模块l还包括TCP/IP通讯接口 14，所述TCP/IP通讯接 口 14连接外部以太网络7，用于织机联网组态，实现织机网络化远程集中管理。
本系统采用CAN工业总线与人机交互模块、伺服巻取模块和伺服送经模块 进行通讯，实现织机巻取和送经的实时控制。方便了系统的升级和组合。
人机交互模块采用彩色触摸显示屏，实现系统信息显示和人机交互界面， 方便操作人员的操作。通过人机交互模块可设置相关参数，如织机纬密、目标 张力、保护参数、补偿参数等。并可以实现单独手动或联动操作织机巻取和送 经系统。
伺服巻取模块和伺服送经模块分别采用伺服驱动器和永磁同步伺服电机， 可实现巻取和送经的高精度位置控制和速度控制。
本系统巻取的控制过程如下主控模块根据设定的工艺文件和相关参数，自动计算主机每周对应的巻取量，通过高速CAN总线，发送指令到伺服巻取驱 动器，伺服巻取驱动器根据相应指令，驱动巻取永磁同步电机转动相应角度， 实现巻取功能。在需要改变织机纬密时，伺服巻取模块自动根据设定的纬密参 数，修改巻取量，方便织机的纬密变换，克服了机械式换讳密时的困难。
本系统送经的控制过程如下送经过程要求恒张力控制，特别是高质量的 布匹张力控制要求特别高，为达到此要求，主控模块实时高速采样张力传感器
信号，张力信号经过硬件滤波进入主控模块的ARM微处理器，由软件实现自适
应滤波处理，提取有用张力反馈信号。然后主控模块根据设定的目标张力与处
理后的反馈张力比较，计算出相应送经的位置量，同时将此位置量通过CAN总 线发送到伺服送经驱动器，伺服送经驱动器驱动送经永磁同步电机转动相应角 度，实现送经功能。
本系统在运行过程中，主控模块总体协调伺服巻取模块和伺服送经模块， 保证织机纬密稳定，张力恒定，提高织物质量。同时可实现织机运行过程中的 纬密变换，并且不同纬密织物长度可设置，纬密切换时快速稳定，并可保持张 力稳定，适宜变纬密制造，实现织物风格多样化，提高产品竞争力。
本系统可实现织机的自适应补偿功能。由于织机在停机、启动过程中，经 纱受停机时间、机械间隙影响，停机再次启动后，布匹会出现停机档，这种瑕 疵受多方面影响，并且为非线性的。为克服此现象发生，提高布匹质量，本系 统实现了独特的、多方面的自适应补偿功能，以消除停机档。本系统自适应补 偿功能包括停机补偿、接痕度补偿等补偿功能，通过本系统主控模块设置织机 停机时间、停机补偿量、纬停补偿量、经停补偿量、接痕度等参数，主控模块 在停机后，启动前，自动进行补偿功能。经实践检验，上述自适应补偿功能对 消除停机档非常有效，可实现对稀档、紧档、稀密档、密稀档等瑕疵的减轻或 消除，大大提高了布匹的织造质量。
本实用新型织机电子巻取和送经控制系统采用带A脂微处理器的主控模块 接受织机的主编码器和张力传感器信号，并通过触摸显示屏将设定信号输入主 控模块，经主控模块运算处理后将巻取和送经信号分别输入伺服巻取驱动器和 伺服送经驱动器，伺服巻取驱动器和伺服送经驱动器分别驱动巻取永磁同步电 机和送经永磁同步电机实现织机的巻取和送经；利用本控制系统克服了机械式巻取和送经系统传动结构复杂、影响布匹质量的缺陷，其集成度高，张力处理 和响应速度快，且具自适应补偿功能，实现对稀档、紧档、稀密档、密稀档等 瑕疵的减轻或消除，大大提高了布匹的织造质量。
权利要求1、一种织机电子卷取和送经控制系统，包括安装于织机主轴上的主编码器和安装于织机后梁罗拉连接摆臂上的张力传感器，所述主编码器采集织机角度和织机实时转速信号，所述张力传感器检测织机经线张力信号，其特征在于还包括主控模块、人机交互模块、伺服卷取模块和伺服送经模块；所述主控模块包括工业级嵌入式ARM微处理器，带有CAN通讯总线、模拟量采样接口、主编码器信号接口；所述人机交互模块包括触摸式显示屏；所述伺服卷取模块包括伺服卷取驱动器和卷取永磁同步电机，所述伺服卷取驱动器的输出端连接所述卷取永磁同步电机的输入端；所述伺服送经模块包括伺服送经驱动器和送经永磁同步电机，所述伺服送经驱动器的输出的连接所述送经永磁同步电机的输入端；所述主控模块的模拟量采样接口连接所述张力传感器，所述主编码器信号接口连接所述主编码器；所述主控模块通过所述CAN通讯总线分别连接所述人机交互模块、伺服卷取模块和伺服送经模块。
2、 根据权利要求1所述的织机电子巻取和送经控制系统，其特征在于-所述主控模块还包括USB接口，所述USB接口连接外部USB设备，用于输入织 机设定的工艺文件和参数。
3、 根据权利要求1所述的织机电子巻取和送经控制系统，其特征在于 所述主控模块还包括TCP/IP通讯接口，所述TCP/IP通讯接口连接外部以太网 络，用于织机联网组态，实现织机网络化远程集中管理。
专利摘要本实用新型公开了一种织机电子卷取和送经控制系统，采用带ARM微处理器的主控模块接受织机的主编码器和张力传感器信号，并通过CAN总线将触摸显示屏设定信号输入主控模块，同时织机的主编码器和张力传感器信号输入主控模块，经主控模块运算处理后将卷取和送经信号通过CAN总线分别输入伺服卷取驱动器和伺服送经驱动器，伺服卷取驱动器和伺服送经驱动器分别驱动卷取永磁同步电机和送经永磁同步电机实现织机的卷取和送经；利用本控制系统克服了机械式卷取和送经系统传动结构复杂、影响布匹质量的缺陷，其集成度高，张力处理和响应速度快，且具自适应补偿功能，实现对稀档、紧档、稀密档、密稀档等瑕疵的减轻或消除，提高了布匹的织造质量。
文档编号D03D49/20GK201367514SQ20082015826
公开日2009年12月23日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者刘占永, 刘向阳, 周安旦, 力 甄 申请人:苏州御能动力科技有限公司