专利名称：对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种在蚕丝生产过程中对活蛹缫丝的糙点、断点进行采集、检 测并存储蚕丝各种数据，以便对活蛹缫丝质量进行控制的对活蛹缫丝质量进行控制的信号 采集装置。
背景技术：
目前在蚕丝生产过程中，蚕丝的各种数据决定了蚕茧质量的优劣，以往人们记录 蚕丝糙点、断点数据都是通过人眼观测，手工记录。可想而知，这样的方式比较耗时且容易 出错，不能适应工业化大规模生产的要求。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可以自动对活蛹缫丝的糙点、断点进行采集、检 测并存储蚕丝各种数据的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置。本实用新型的解决方案是这样的具有传感器，传感器对活蛹缫丝质量进行检测， 并将检测到的信号转化成可编程逻辑控制器能接受的信号；具有可编程逻辑控制器，可编 程逻辑控制器与传感器的输出连接，对传感器的信号进行采集；具有触摸屏，触摸屏与可编 程逻辑控制器连接，用于进行人机对话。如果需对采集、检测到的数据进行存储，则只需将触摸屏与外部计算机连接就可 利用计算机进行存储。本实用新型的优点是可以自动对活蛹缫丝的糙点、断点进行采集、检测并存储蚕 丝各种数据，省时、直观、能适应工业化大规模生产的要求。
附图是本实用新型的实施例。附图1是本实用新型的原理方框图。附图2是本实用新型中可编程逻辑控制器2与触摸屏3连接示意图。附图3是本实用新型传感器1中红外发光管Dl与光电三极管Q2检测时的结构示 意图。附图4是传感器1的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型具有传感器1，传感器1对活蛹缫丝质量进行检测，并将检测到的信号 转化成可编程逻辑控制器能接受的信号；具有可编程逻辑控制器2，可编程逻辑控制器2与 传感器1的输出连接，对传感器1的信号进行采集；具有触摸屏3，触摸屏3与可编程逻辑 控制器2连接，用于进行人机对话。传感器1是输出高频脉冲，并将此信号送入可编程逻辑控制器2。[0014]所述的可编程逻辑控制器2具有高速计数器，对传感器1送出的高频脉冲进行采集。可编程逻辑控制器2与触摸屏3是采用RS-485总线连接。触摸屏3具有与外部计算机连接的输出接口，可以通过RS-232总线将数据传送到 计算机4进行数据库存储。所述的传感器1具有包括有红外发光管Dl、光电三级管Q2和运算放大器UlA的光 路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路 单元，运算放大器UlA的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检 测缧节(糙点)的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出 检测信号。具有恒定光强控制电路，恒定光强控制电路是连接到红外发光管Dl。所述的检测断点的电压比较电路单元具有由运算放大器U4D构成的断点检波放 大器，对接收的信号进行检波放大；由运算放大器U4B构成的比较器与断点检波放大器连 接，对检波后的信号进行比较。所述的检测缧节(糙点)的电压比较电路单元具有由运算放大器U4A构成的缧节 (糙点)检波放大器，对接收的信号进行检波放大；由运算放大器U3A构成的比较器与缧节 (糙点)检波放大器连接，对检波后的信号进行比较。附图2所示的实施例是采用多块可编程逻辑控制器2 (以下简称PLC)并接对多路 活蛹缫丝进行检测的实施例，其中每一个传感器1送出糙点信号和断点信号分别接到可编 程逻辑控制器2的输入口。在附图3所示的结构中，活蛹5上的蚕丝6连接到转动的滚筒9，在蚕丝6的两端 分别安装有红外发光管Dl和光电三级管Q2，蚕丝6位于红外发光管Dl的红外光区域10 内，在红外发光管Dl前端安装有毛玻璃12，在光电三级管Q2的前端安装有滤光片7。装在缫丝机上的传感器1(如附图3所示)检测到蚕丝糙点或断点时，即产生相 应的脉冲，PLC的输入口接收到这个脉冲信号后，可以做相应的数据处理。由于缫丝速度较 快，传感器1产生的信号是一高频脉冲，所以本实施例采用的PLC自带高速计数器，能采集 10KHZ的信号。对于多组缫丝糙点、断点信号的输入，可以并接足够的PLC以满足信号输入 的需要，PLC之间通过RS-485总线与触摸屏3进行人机界面进行数据交换，这样跟蚕丝上 的糙点、断点等数据就能实时显示在人机界面上，当一个蚕茧缫丝算是完后，在触摸屏3上 可以将每个蚕茧的数据通过RS-232传输到计算机4进行数据库存储。或数据打印。传感器1的工作原理是红外发光管D1、光电三极管Q2组成光路检测单元。Q2接收到Dl发射的红外光 后，在其放射极产生相应的电压，此电压通过电阻R14输入至运算放大器UlA进行放大，UlA 放大后的电压信号分成三路分别连接至恒定光强控制电路、断电检测电路、缫丝(糙点) 检测电路。恒定光强控制电路有运算放大器UlD和UlB构成负反馈使得在蚕丝的直径没有 变化时Dl的发光强度恒定不变；有电阻R7、R8、稳定二极管D2、电容C2构成的大时间常数 滤波器使得Dl的发光强度对蚕丝直径的渐变不敏感，只对突变敏感。断电检测电路U1A输出的电压信号经电容C17耦合至由运算放大器U4D构成的反相负值检波放大器进行检波放大，将蚕丝运行时产生的毛糙信号中的负电压信号反相放 大成正电压信号，此正电压信号在由运算放大器U4B构成的比较器中与电位器R30调定的 设定电压进行比较，当U4D输出的电压高于设定电压时，U4B输出高平电压，经两个非门U2A 和U2D整形后输出，并同时点亮发光二极管D26。缫节(糙点)检测电路U1A输出的电压信号进入由运算放大器U4A构成的正值检 波比较放大器，将蚕丝缫节导致的正突变电压信号检出并与由Cl端输入的糙块直径设定 电压比较，如正突变电压高于设定电压，U4A输出高电平电压，此高电平电压通过电阻R45 对电容C20充电，C20的电压在比较器U3B中与C3端输入的糙块长度设定电压进行比较， 如高于设定电压，U3B输出高电平电压，此高电平电压信号即为检测到的蚕丝上的缫节(糙 点)信号。本实施例中，PLC是采用台达PLC，型号为DVP-12SA11R;触摸屏3采用台达人机 D0P-A80THTD1。本实施例中，Cl端与一稳定电压源连接，此电压为糙点直径设定电压，改变此电 压可以改变判定糙点的大小标准。C2端与一稳定电压源连接，此电压为蚕丝直径设定电压，改变此电压可以改变 光电三级管Q2的输出灵敏度。对不同直径的蚕丝设定不同的C2端电压值，可保证糙点检 测结果的一致性。C3端与一稳定电压源连接，此电压为糙点长度设定电压，改变此电压可以改变 判定糙点的长度标准。A7端传感器的信号输出端，当检测到糙点时为低电平状态，否则为高电平状态。 根据此端状态可判定是否有糙点。AO端传感器的信号输出端，正常走丝时为高电平状态，不走丝或断丝时为低电 平状态。根据此端状态可判定是否断丝。
权利要求一种对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于具有传感器(1)，传感器(1)对活蛹缫丝质量进行检测，并将检测到的信号转化成可编程逻辑控制器能接受的信号；具有可编程逻辑控制器(2)，可编程逻辑控制器(2)与传感器(1)的输出连接，对传感器(1)的信号进行采集；具有触摸屏(3)，触摸屏(3)与可编程逻辑控制器(2)连接，用于进行人机对话。
2.根据权利要求1所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于传感 器(1)是输出高频脉冲，并将此信号送入可编程逻辑控制器(2 )。
3.根据权利要求1所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于所述 的可编程逻辑控制器(2)具有高速计数器，对传感器(1)送出的高频脉冲进行采集。
4.根据权利要求1所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于可编 程逻辑控制器(2)与触摸屏(3)是采用RS - 485总线连接。
5.根据权利要求1所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于触摸 屏(3)具有与外部计算机连接的输出接口。
6.根据权利要求1或2所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于 所述的传感器(1)具有包括有红外发光管(D1)、光电三级管(Q2)和运算放大器(UlA)的光 路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节的电压比较电路单元，运 算放大器(UlA)的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节 的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信号。
7.根据权利要求6所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于具有 恒定光强控制电路，恒定光强控制电路是连接到红外发光管(D1)。
8.根据权利要求6所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于所述 的检测断点的电压比较电路单元具有由运算放大器(U4D)构成的断点检波放大器，对接收 的信号进行检波放大；由运算放大器(U4B)构成的比较器与断点检波放大器连接，对检波 后的信号进行比较。
9.根据权利要求6所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征在于所述 的检测缧节的电压比较电路单元具有由运算放大器(U4A)构成的缧节检波放大器，对接收 的信号进行检波放大；由运算放大器(U3A)构成的比较器与缧节检波放大器连接，对检波 后的信号进行比较。
10.根据权利要求1或2或3所述的对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置，其特征 在于所述的可编程逻辑控制器(2)是采用DVP - 12SA11R。
专利摘要一种在蚕丝生产过程中对活蛹缫丝质量进行控制的信号采集装置。其特点是具有传感器，传感器对活蛹缫丝质量进行检测，并将检测到的信号转化成可编程逻辑控制器能接受的信号；具有可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器与传感器的输出连接，对传感器的信号进行采集；具有触摸屏，触摸屏与可编程逻辑控制器连接，用于进行人机对话。如果需对采集、检测到的数据进行存储，则只需将触摸屏与外部计算机连接就可利用计算机进行存储。其优点是可以自动对活蛹缫丝的糙点、断点进行采集、检测并存储蚕丝各种数据，省时、直观、能适应工业化大规模生产的要求。
文档编号G05B19/418GK201654542SQ20092031783
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者张亮都, 温荃, 蔡翾, 陈震, 韦振锦 申请人:广西壮族自治区柳州市自动化科学研究所;柳州市智博科技有限公司