一种纺织机纱线上浆智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及纺织机械设备技术领域，尤其涉及一种纺织机纱线上浆智能控制系统。

背景技术：

在织造过程中，纱线会承受多种力的作用从而发生复杂的变形，因此在纱线织造前通常会对其进行上浆处理，使得浆料渗入纱线内部，以赋予纱线更高的耐磨性，黏附突出在纱线表面的毛羽，适当增加纱线强度，并尽可能保持纱线原有的弹性，进而降低纱线断头率，提高纱线的织造性能及产品质量。

浆丝车是对经丝进行抱合上浆的设备，在上浆过程中为保持浆液浓度的一致性，设备采用流动浆液和往复循环操作进行浆液的一致性调整，上浆设备设计成一个储浆箱和一个浸浆槽(浆船)相搭配组合。为保证浸浆辊和浆丝辊的上浆率，浆船设计为衡定量溢流槽式浆液船，采用循环泵输送和排泄方式，保持浸浆辊和浆丝辊始终在同一个水平的浆液位，从而确保上浆率的一致。但由于调换浆液时必须关闭泵输送管道才能排空浆船内的剩余浆液，排空管道设计在浆船底面上并与输送管在同一操作面上。在排空完浆液重新向浆船内输送浆液时，操作者容易误将排空管上的阀门打开，由于排空管位于浆船的底部，泵输送的浆液直接在旁通的排空管中排泄，浆液无法向上输送到达浆船内，从而使浆船不能及时补充浆液，造成浆船液面下降，一段时间后浸浆辊和浆丝辊全部脱浆现象发生，产生脱浆事故，使得纱线的无法正确完成上浆工序，降低纱线的性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种纺织机纱线上浆智能控制系统，自动补充、排泄浆液，保证上浆池内的液位，实现纱线的正常上浆，杜绝操作上的失误。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种纺织机纱线上浆智能控制系统，其特征在于，包括：供浆料存储的储浆箱、对传输经过的纱线进行浸没上浆的上浆池、连接所述储浆箱与所述上浆池的流通管路，以及一控制子系统，所述上浆池经控制子系统调节后，在储浆箱通过流通管路的排泄、补充下保持液面不变；

所述控制子系统包括：

设置于所述上浆池内部、对所述上浆池液面进行实时数据监测的数字化传感器；

设置于所述流通管路上、控制所述流通管路的流通状态的执行件；以及，

与所述数字化传感器通信连接，将数字化传感器检测所得的指标实时数据与对应的指标目标数据比对，并控制所述执行件动作，以期输出液面保持不变的上浆池的控制端。

通过采用上述技术方案，首先由数字化传感器检测液面的指标实时数据，然后将检测信号发送给控制端，由控制端根据储存液面的指标目标数据进行比对判断，凭借判断结果得出液面上升或下降，从而立即控制执行件动作，以自动补充、排泄浆液，保证上浆池内的液位，实现纱线的正常上浆，杜绝操作上的失误。

进一步地，所述数字化传感器包括设置于所述上浆池内的光电液位传感器和浮球式液位传感器，所述光电液位传感器与浮球式液位传感器处于同一水平面上且分别位于上浆池的两端内侧面。

通过采用上述技术方案，利用两种传感器的优缺点，相互配合使用，能够更好地对液位进行检测控制；并且为了保证两种传感器的距离足够远，光电液位传感器与浮球式液位传感器分别位于上浆池的两端内侧面，以避免测量干扰现象。

进一步地，所述光电液位传感器包括设于上浆池内侧面的下限光电液位传感器和设于下限光电液位传感器正上方的上限光电液位传感器，所述浮球式液位传感器包括设于上浆池内侧面的下限浮球式液位传感器和设于下限浮球式液位传感器正上方的上限浮球式液位传感器，所述上限光电液位传感器与上限浮球式液位传感器处于同一水平面上，所述下限光电液位传感器与下限浮球式液位传感器处于同一水平面上。

通过采用上述技术方案，将上限光电液位传感器与上限浮球式液位传感器设置在同一水平面上，下限光电液位传感器与下限浮球式液位传感器设置在同一水平面上，可便于测量上浆池内水位上下限。

进一步地，所述流通管路包括连接于所述上浆池底部与储浆箱之间的输浆管，以及至少一条设置于输浆管一侧、用于排空的排浆管。

通过采用上述技术方案，将输浆管、排浆管分别单独设置，用于输送或排泄浆液，以防止上浆池内液位波动。

进一步地，所述执行件包括设置于所述输浆管上的输入阀门和泵体，以及设置于所述排浆管上的输出阀门。

通过采用上述技术方案，由数字化传感器测得的指标实时数据会返回控制端处理，进而会根据指标目标数据产生一个指令信号，然后发送到输入阀门、泵体及输出阀门处，以控制输浆管、排浆管的流通状态和/或泵体的输出功率。

进一步地，所述控制端包括至少一台个人计算机及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器之间通信连接进行数据同步。

通过采用上述技术方案，采用堆栈算法进行数据存储，实现数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧的数据；另外，个人计算机及可编程逻辑控制器之间进行数据同步，防止信息丢失。

进一步地，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

通过采用上述技术方案，实现个人计算机与可编程逻辑控制器各自工作状态的相互检测，从而防止一方宕机而导致信息的遗漏。

进一步地，所述控制端与所述数字化传感器通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

通过采用上述技术方案，在控制端每次启动时给数字化传感器一个信号，由数字化传感器再反馈一个信号给控制端，控制端对反馈的信号进行比对判断，并发出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置控制子系统，以自动补充、排泄浆液，保证上浆池内的液位，实现纱线的正常上浆；

2、通过设置光电液位传感器和浮球式液位传感器相互配合使用，能够更好地对液位进行检测控制，便于测量上浆池内水位上下限；

3、通过控制端与数字化传感器凭借握手信号的交互进行工作状态的相互检查，提高系统的稳定性；

4、通过个人计算机与可编程逻辑控制器凭借心跳信号的交互进行工作状态的相互检查，有效防止信息丢失。

附图说明

图1是本实施例一种纺织机纱线上浆智能控制系统的整体结构示意图；

图2是本实施例一种纺织机纱线上浆智能控制系统的模块连接示意图。

图中，1、储浆箱；11、上浆池；12、流通管路；121、输浆管；122、排浆管；21、数字化传感器；211、下限光电液位传感器；212、上限光电液位传感器；213、下限浮球式液位传感器；214、上限浮球式液位传感器；22、执行件；221、输入阀门；222、泵体；223、输出阀门；23、控制端；231、个人计算机；232、可编程逻辑控制器；233、逻辑控制单元；234、数据库单元；235、警报单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种纺织机纱线上浆智能控制系统，如图1所示，包括供浆料存储的储浆箱1、对传输经过的纱线进行浸没上浆处理的上浆池11、连接在储浆箱1与上浆池11之间的流通管路12，上浆池11内浸设有浸浆辊与浆丝辊（图中未标识），纱线绕于浸浆辊与浆丝辊上，可有效地均匀上浆，以黏附突出在纱线表面的毛羽，提高纱线的织造能力及产品质量。

但是现有技术中上浆池11排空浆液进行换液时，由于工作人员的失误操作，容易导致上浆池11内液面浮动，当液面下降时会产生脱浆事故，使得纱线无法正确地完成上浆工序。为解决这一问题，还包括一控制子系统，如图1和图2所示，该控制子系统包括设置在上浆池11内部、对上浆池11液面进行实时数据监测的数字化传感器21；设置在流通管路12上、控制流通管路12流通状态的执行件22；以及，与数字化传感器21通信连接，将数字化传感器21检测所得的指标实时数据与对应的指标目标数据比对，并控制执行件22动作，以期输出液面保持不变的上浆池11的控制端23。因此，首先由数字化传感器21检测液面的指标实时数据，然后将检测信号发送给控制端23，由控制端23根据储存液面的指标目标数据进行比对判断，凭借判断结果得出液面上升或下降，从而立即控制执行件22动作，以自动补充、排泄浆液，保证上浆池11内的液位，实现纱线的正常上浆，杜绝操作上的失误。

如图1所示，数字化传感器21包括设置在上浆池11内的光电液位传感器和浮球式液位传感器，光电液位传感器与浮球式液位传感器处于同一水平面上。其中，浮球式液位传感器通过浮球的升降来测量液位的变化，为机械式检测，重复精度较差，反应缓慢；光电液位传感器具有液面检测准确、高重复性、快速响应的优点，但其不合适用于含泡沫或者蒸汽环境(无法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干扰)，波动性液体(容易造成误动作)，振动环境等，从而利用两种传感器的优缺点，相互配合使用，能够更好地对液位进行检测控制。并且为了保证两种传感器的距离足够远，光电液位传感器与浮球式液位传感器分别位于上浆池11的两端内侧面，以避免测量干扰现象。同时，为了避免流通管路12造成干扰，流通管路12应安装在远离两种传感器的位置，在本实用新型此实施例中，可以将流通管路12安装在两者传感器的相邻侧面的底端或中部。

为了便于测量上浆池11内水位上下限，如图1所示，光电液位传感器包括设于上浆池11内侧面的下限光电液位传感器211和设于下限光电液位传感器211正上方的上限光电液位传感器212，浮球式液位传感器包括设于上浆池11内侧面的下限浮球式液位传感器213和设于下限浮球式液位传感器213正上方的上限浮球式液位传感器214，上限光电液位传感器212与上限浮球式液位传感器214处于同一水平面上，下限光电液位传感器211与下限浮球式液位传感器213处于同一水平面上。

如图1所示，流通管路12包括连接在上浆池11底部与储浆箱1之间的输浆管121，以及至少一条设置在输浆管121一侧、用于排空的排浆管122。将输浆管121、排浆管122分别单独设置，用于输送或排泄浆液，以防止上浆池11内液位波动。

如图1和图2所示，执行件22包括设置在输浆管121上的输入阀门221和泵体222，以及设置在排浆管122上的输出阀门223。因此，由数字化传感器21测得的指标实时数据会返回控制端23处理，进而会根据指标目标数据产生一个指令信号，然后发送到输入阀门221、泵体222及输出阀门223处，以控制输浆管121、排浆管122的流通状态和/或泵体222的输出功率。

如图2所示，控制端23包括至少一台个人计算机231及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器232，可编程逻辑控制器232与个人计算机231通信连接实现数据同步，使用户可通过个人计算机231对可编程逻辑控制器232进行控制操作。而且可编程逻辑控制器232的存储数据量较小,且采用堆栈算法临时存储数据，而个人计算机231采用硬盘存储，其存储数据量较大，可编程逻辑控制器232接收新的预设信息后即同步至个人计算机231进行存储，以防止数据丢失，同时其自身实现了数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧数据，以实现数据的迭代。另外，可编程逻辑控制器232包括逻辑控制单元233、数据库单元234及警报单元235，其数据库单元234以及警报单元235均连接于逻辑控制单元233。

为了提高系统的稳定性，如图2所示，控制端23与数字化传感器21之间通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，在控制端23每次启动时给数字化传感器21一个信号，数字化传感器21再反馈一个信号给控制端23，该反馈信号包括各数字化传感器21的ID信息，控制端23对反馈的信号与数据库单元234中的对应ID信息进行比对判断，在数字化传感器21存在问题时，或出现某种症状需要处理但暂时不会影响正常运行时，以及传感器的变化在误差范围内时候，由警报单元235做出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

为了防止信息丢失，如图2所示，个人计算机231与可编程逻辑控制器232通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。即设定可编程逻辑控制器232及个人计算机231在预设时间内相互收不到对方信号时，则判断个人计算机231或可编程逻辑控制器232宕机，在个人计算机231或可编程逻辑控制器232其中一方宕机的情况下，系统停止运行，等待处于宕机状态的个人计算机231或可编程逻辑控制器232重启，或系统继续运行，但数据直接存入正常工作的个人计算机231或可编程逻辑控制器232，待宕机方重启后，再将数据传输至宕机方。其中，判断个人计算机231或可编程逻辑控制器232是否正常的预设时间不大于1分钟。

本纺织机纱线上浆智能控制系统的工作原理：首先由数字化传感器21检测液面的指标实时数据，然后将检测信号发送给控制端23，由控制端23根据储存液面的指标目标数据进行比对判断，凭借判断结果得出液面上升或下降，从而立即控制执行件22动作，以自动补充、排泄浆液，保证上浆池11内的液位，实现纱线的正常上浆。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。