本实用新型实施例涉及纺织机械设备领域，特别涉及一种智能倍捻机的控制系统。
背景技术：
倍捻机是纺织厂大量使用的纺纱设备，每台倍捻机有256锭或288锭，长约20米，且每台倍捻机都处于24小时运行状态。在倍捻机车间，传统的管理方式为依靠人工不断巡视是否有纱锭断纱的情况，以及由人工换纱、卸满筒、装空筒，人工工作量大、效率低。
技术实现要素：
为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种智能倍捻机的控制系统。该技术方案如下：
第一方面，提供了一种智能倍捻机的控制系统，该控制系统包括一块中心控制板和若干块单元板，单元板的数量与智能倍捻机的节数对应；
中心控制板与每块单元板连接；
中心控制板包括第一控制电路、断纱检测电路、电机控制电路和电机检测电路；
每块单元板包括有线通信电路、第二控制电路和传感器电路，传感器电路包括若干个断纱检测传感器，每个纱锭处设置有一个断纱检测传感器；
中心控制板的断纱检测电路与单元板的有线通信电路连接。
可选的，在中心控制板中，第一控制电路包括第一处理器芯片；
断纱检测电路包括上层断纱检测电路和下层断纱检测电路，每个断纱检测电路包括一个收发器芯片；
收发器芯片的数据传输端与第一处理器芯片连接，收发器芯片的总线数据端与单元板通过RS485总线连接。
可选的，在每块单元板中，第二控制电路包括第二处理器芯片；
传感器电路中的断纱检测传感器与第二处理器芯片连接。
有线通信电路包括收发器芯片；
收发器芯片的数据传输端与第二处理器芯片连接，收发器芯片的总线数据端与中心控制板通过RS485总线连接。
可选的，在中心控制板中，电机控制电路的输入端与第一控制电路连接，电机检测电路的输出端与第一控制电路连接；
电机控制电路包括上层电机控制电路和下层电机控制电路；
电机检测电路包括上层电机检测电路和下层电机检测电路，电机检测电路包括光耦，光耦的输入端连接电机的交流接触器。
可选的，中心控制板还包括无线通信电路；
无线通信电路包括WiFi模块芯片，WiFi模块芯片的数据端与第一控制电路连接。
可选的，中心控制板还包括报警灯控制电路和电源电路；
电源电路包括电压转换芯片；
报警灯控制电路包括上层报警灯控制电路和下层报警灯控制电路；
报警灯控制电路包括三极管，报警灯控制电路的输入端与第一控制电路连接，报警灯控制电路的输出端与报警灯连接。
可选的，每块单元板还包括电源电路和侧灯控制电路；
电源电路包括电压转换芯片；
侧灯控制电路包括左侧灯电路和右侧灯电路，第二控制电路与左侧灯电路的输入端和右侧灯电路的输入端分别连接，侧灯控制电路的输出端与侧灯连接。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
智能倍捻机的控制系统包括一块中心控制板和若干块单元板，单元板的数量与智能倍捻机的节数对应，中心控制板与每块单元板连接，中心控制板包括第一控制电路、断纱检测电路、电机控制电路和电机检测电路，每块单元板包括有线通信电路、第二控制电路和传感器电路，传感器电路包括若干个断纱检测传感器，中心控制板的断纱检测电路与单元板的有线通信电路连接，断纱检测传感器检测所在的锭位是否出现断纱，并将检测到的断纱信号发送至单元板，再由单元板将断纱信号发送至中心控制板，由中心控制板根据断纱信号进行后续处理；解决了现在倍捻机的状态需要人工实时检查，工作量大人工成本高的问题；达到了减少人工，提高倍捻机的自动化程度的效果。。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种智能倍捻机的控制系统的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板的结构框图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板中第一控制电路的电路原理示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板中断纱检测电路的电路原理示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种单元板的结构框图；
图6是根据一示例性实施例示出的一种单元板中第二控制电路的电路原理示意图；
图7是根据一示例性实施例示出的一种单元板中有线通信电路的电路原理示意图；
图8是根据一示例性实施例示出的一种单元板中传感器电路的原理示意图；
图9是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板中电机控制电路的电路原理示意图；
图10是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板中电机检测电路的电路原理示意图；
图11是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板中无线通信电路的电路原理示意图；
图12是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板中报警灯控制电路的电路原理示意图；
图13是根据一示例性实施例示出的一种中心控制板中电源电路的电路原理示意图；
图14是根据一示例性实施例示出的一种单元板中电源电路的电路原理示意图；
图15是根据一示例性实施例示出的一种单元板中侧灯控制电路的电路原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
倍捻机为双层式结构，常见的有256锭，每层128锭，或有288锭，每层144锭，每层16锭为1节。
请参考图1，其示出了本实用新型一个实施例提供的智能倍捻机的控制系统的结构示意图。如图1所示，该智能倍捻机的控制系统包括一块中心控制板110和若干块单元板120。
中心控制板110与每块单元板120连接。
可选的，中心控制板210通过RS485总线130与每块单元板120连接。
单元板220的数量智能倍捻机的节数对应。
当倍捻机有256锭时，共有16节，每层8节；当倍捻机有288锭时，共有18节，每层9节；也即，当倍捻机有256锭时，共有16块单元板，每层有8块单元板；当倍捻机有288锭时，共有18块单元板，每层有9块单元板。
由于倍捻机的锭数多、机身长，若每一锭使用一块单元板采集断纱信号，则需要156块或288块单元板，若整台倍捻机使用一块中心控制板直接采集断纱信号，则中心控制板需要256或288个I/O端口，不利于安装、生产。因此，采用每节使用1块单元板，每个单元板与中心控制板连接的方式，将每节的I/O端口控制在16个，方便连接、生产。
中心控制板包括第一控制电路210、断纱检测电路220、电机控制电路230和电机检测电路240，如图2所示。
第一控制电路210与断纱检测电路220连接。
在中心控制板中，第一控制电路210包括第一处理器芯片U1，如图3所示。
断纱检测电路包括上层断纱检测电路和下层断纱检测电路，每个断纱检测电路包括一个收发器芯片，如图4所示，上层断纱检测电路包括收发器芯片U2，下层断纱检测电路包括收发器芯片U3。
收发器芯片的数据传输端与第一处理器芯片连接。如图3和图4所示，上层断纱检测电路中，收发器芯片U2的数据传输端U2_RX、U2_SET、U2_TX与第一处理器芯片U1的端口U2_RX、U2_SET、U2_TX连接；在下层断纱检测电路中，收发器芯片U3的数据传输端U3_RX、U3_SET、U3_TX与第一处理器芯片U1的端口U3_RX、U3_SET、U3_TX连接。
每块单元板包括有线通信电路510、第二控制电路520和传感器电路530，如图5所示。
第二控制电路520与有线通信电路510、传感器电路530分别连接。
在每块单元板中，第二控制电路包括第二处理器芯片U4，如图6所示。
有线通信电路包括收发器芯片U5，如图7所示。
收发器芯片的数据传输端与第二处理器芯片连接，如图6和图7所示，收发器芯片U5的数据传输端RXD_485、CTRL_485、TXD_485与第二处理器芯片U4的端口RXD_485、CTRL_485、TXD_485连接。
传感器电路包括若干个断纱传感器，每个纱锭处设置有一个断纱检测传感器。断纱检测传感器用于检测纱锭处是否出现断纱。
以倍捻机包括256锭纱锭，每节有16锭为例，传感器电路中包括16个断纱检测传感器，如图8所示。
传感器电路中的断纱检测传感器与第二处理器芯片连接，如图5和图8所示，P1至P16表示断纱检测传感器，P1至P16的结构相同，以P1为例，断纱检测传感器P1的引脚1、3表示电源输出，引脚2表示传感器信号输入，断纱检测传感器P1至P16对应的1#IN至16#IN端与第二处理器芯片U4的端口1#IN至16#IN连接，断纱检测传感器P1至P16将检测到的断纱信号发送至第二处理器芯片U4。断纱信号用于指示纱锭断纱或纱锭未断纱。
中心控制板的断纱检测电路与单元板的有线通信电路连接。
单元板中的收发器芯片的总线数据端与中心控制板通过RS485总线连接，中心控制板中的收发器芯片的总线数据端与单元板通RS485总线连接，将单元板接收到的断纱信号发送至中心控制板。
具体地，单元板中的收发器芯片的总线数据端与所述中心控制板中的收发器芯片的总线数据端通过RS485总线连接。以图7和图4为例，当单元板设置在倍捻机上层时，收发器芯片U5的总线数据端A、B与中心控制板中上层断纱检测电路中的收发器芯片U2的总线数据端485A_1、485B_1连接；当单元板设置在倍捻机下层时，收发器芯片U5的总线数据端A、B与中心控制板中下层断纱检测电路中的收发器芯片U3的总线数据端485A_2、485B_2连接。
在中心控制板中，电机控制电路的输入端与第一控制电路连接，电机检测电路的输出端与第一控制电路连接。
电机控制电路包括上层电机控制电路和下层电机控制电路，如图9所示，端口J11是信号输出口，输出上层、下层电机的停止控制信号，端口J11与上层、下层电机连接，当端口J11的引脚1、2导通时上层电机停止，引脚2、3导通时下层电机停止。
上层电机控制电路中包括三极管Q11和电阻R7，电阻R7的一端为上层电机控制电路的输入端Moto UP Signal，电阻R7的另一端与三极管Q11的基极连接；上层电机控制电路的输入端Moto UP Signal与第一控制电路中的第一处理器芯片U1的端口Moto UP Signal连接。
下层电机控制电路中包括三就管Q12和电阻R8，电阻R8的一端为下层电机控制电路的输入端Moto Down Signal，电阻R8的另一端与三极管Q12的基极连接；下层电机控制电路的输入端Moto Down Signal与第一控制电路中的第一处理器芯片U1的端口Moto Down Signal连接。
电机检测电路包括上层电机检测电路和下层电机检测电路，电机检测电路包括光耦，光耦的输入端连接电机的交流接触器。
如图10所示，上层电机检测电路中端口J12是外部信号输入口，用于接收上层电机的启停状态信号，端口J12与上层电机的交流接触器连接，光耦U61的输入端连接端口J12，光耦U61的输出端Up Moto State与第一处理器芯片U1的端口Up Moto State连接。
下层电机检测电路中端口J14是外部信号输入口，用于接收下层电机的启停状态信号，端口J14与下层电机的交流接触器连接，光耦U62的输入端连接端口J14，光耦U62的输出端Down Moto State与第一处理器芯片U1的端口Down Moto State连接。
电机检测电路和电机控制电路用于检测电机的启停状态，实现电机的远程控制。
中心控制板还包括无线通信电路250，如图2所示，无线通信电路250与第一控制电路210连接。无线通信电路用于令中心控制板与服务器建立无线连接，实现无线数据传输。
无线通信电路包括WiFi模块芯片U7，WiFi模块芯片U7的数据端U1_TX、U1_RX与第一控制电路中的第一处理器芯片U1的端口U1_TX、U1_RX连接，如图11所示。
中心控制板还包括电源电路260和报警灯控制电路270，如图2所示。
报警灯控制电路270与第一控制电路210连接。
可选的，报警灯是安装在倍捻机机头的柱示警示灯。
电源电路260为第一控制电路210、断纱检测电路220、电机控制电路230、电机检测电路240、无线通信电路250和报警灯控制电路270供电。
如图12所示，报警灯控制电路中端口J13为信号输出端，端口J13连接报警灯，J13的引脚1、2导通上层报警灯亮，引脚2、3导通下层报警灯亮。
报警灯控制电路包括上层报警灯控制电路和下层报警灯控制电路，三极管Q3的基极为上层报警灯控制电路的输入端Lamp Up Signal，与第一处理器芯片U1的端口Lamp Up Signal连接；三极管Q4的基极为下层报警灯控制电路的输入端Lamp Down Signal，与第一处理器芯片U1的端口Lamp Down Signal连接。
如图13所示，电源电路包括电压转换芯片U8，电压转换芯片U8将24V输入电压转换为3.3V电压输出，为中心控制板中的其他电路部分供电。
每块单元板还包括电源电路540和侧灯控制电路550，如图5所示。侧灯控制电路550与第二控制电路520连接，电源电路540为有线通信电路510、传感器电路530、第二控制电路520和侧灯控制电路550供电。
如图14所示，电源电路包括电压转换芯片U9，电压转换芯片U9将24V输入电源转换为输出电压VCC，为单元板中的其他电路部分供电。
如图15所示，侧灯控制电路包括左侧灯电路和右侧灯电路，侧灯是安装在倍捻机的每节机身上的LED指示灯，侧灯控制电路的输出端CD_L、CD_R与侧灯P19连接，第二控制电路中的第二处理器芯片U4的端口LED_L、LED_R与左侧灯电路的输入端LED_L、右侧灯电路的输入端LED_R分别连接。
需要说明的是，本实用新型实施例中各个电路部分的具体连接方式如图2至图15所示，在中心控制板对应的电路或单元板对应的电路中不同芯片的标识相同的引脚连接，本领域技术人员可根据芯片的说明书确定各个芯片的引脚的连接方式，在此不作赘述。
需要说明的是，本实用新型实施例中所使用的芯片为市售芯片，比如：单元板中有线通信电路中的收发器芯片的型号为SN65HVD12，单元板中电源电路的电压转换芯片的型号为LM2596-3.3V；中心控制板中断纱检测电路中的收发器芯片的型号为SP3485。
综上所述，本实用新型实施例提供的智能倍捻机的控制系统，包括一块中心控制板和若干块单元板，单元板的数量与智能倍捻机的节数对应，中心控制板与每块单元板连接，中心控制板包括第一控制电路、断纱检测电路、电机控制电路和电机检测电路，每块单元板包括有线通信电路、第二控制电路和传感器电路，传感器电路包括若干个断纱检测传感器，中心控制板的断纱检测电路与单元板的有线通信电路连接，断纱检测传感器检测所在的锭位是否出现断纱，并将检测到的断纱信号发送至单元板，再由单元板将断纱信号发送至中心控制板，由中心控制板根据断纱信号进行后续处理；解决了现在倍捻机的状态需要人工实时检查，工作量大人工成本高的问题；达到了减少人工，提高倍捻机的自动化程度的效果。
需要说明的是：上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。