一种基于单片机的竹节纱控制装置的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纺织行业技术领域，具体的说是一种基于单片机的竹节纱控制装置。
【【背景技术】】
[0002]竹节纱织成的布料具有明显的凹凸感，层次性好，适合于高档面料的开发，因此市场对竹节纱的需求量较大，目前，市场上常见的各种竹节纱装置大多采用由PLC控制固态继电器，再由固态继电器控制电磁离合器，进而由电磁离合器控制前罗拉瞬时停顿或中后罗拉超喂的结构，这种结构虽然具有结构简单、便于控制的优点，但也存在许多不足，主要表现为:工艺参数的设定数量有限，由于受到PLC内部存储器容量的限制，在构成无规律竹节纱周期循环时，一般只能提供几十组参数，使得一个循环周期的竹节数也只有几十个；电磁离合器的变速频率受到变速幅度的制约，从而限制了竹节纱密度，使得竹节纱的节长和节距等参数难以满足较高的工艺要求，人机界面差，工艺参数的输入和调整不便。
[0003]因此，为克服上述技术的不足而设计出对工艺参数的设定没有限定，使得竹节纱的节长和节距可以满足较高的工艺要求，操作简便的一种基于单片机的竹节纱控制装置，正是发明人所要解决的问题。
【【实用新型内容】】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于单片机的竹节纱控制装置，其结构简单，操作方便，对工艺参数的设定没有限定，使得竹节纱的节长和节距可以满足较高的工艺要求，有非常好的实用价值。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于单片机的竹节纱控制装置，其包括控制装置、执行机构和连接装置，所述控制装置与执行机构连接，所述执行机构与连接装置连接，所述控制装置为竹节纱控制装置，所述执行机构包括变频控制电机和超越离合器，所述竹节纱控制装置与变频控制电机连接，所述变频控制电机与超越离合器连接，所述连接装置包括前罗拉、中罗拉和后罗拉，所述后罗拉和中罗拉分别与超越离合器连接；所述竹节纱控制装置包括单片机、数据转换芯片、变频器、外存储器、随机存取存储器、PC机、接口芯片、打印机、显示芯片、LED显示屏，所述单片机分别与外存储器、随机存取存储器、数据转换芯片、接口芯片、显示芯片连接。
[0006]进一步，所述单片机通过串口与PC机连接。
[0007]进一步，所述数据转换芯片与变频器连接，所述变频器与变频控制电机连接，所述变频控制电机与中罗拉和后罗拉连接。
[0008]进一步，所述接口芯片分别与变频器和打印机连接。
[0009]进一步，所述显示芯片与LED显示屏连接。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]1、本实用新型该直接在原机上安装，不影响原机的机器结构、布局，并且通过相应的功能切换，使原机既能纺细纱也能纺竹节纱，达到一机多用的功效。
[0012]2、本实用新型节长最短可达3cm，节距最短可达5cm，在此基础上节长、节距可任意设定，一个循环周期内的无规律竹节纱数量可增至几百个。
[0013]3、本实用新型由于采用变频控制电动机直接带动中、后罗拉，因此可靠性强，对设定的工艺响应迅速、准确。
[0014]4、采用液晶显示器以及专用贴膜键盘，使得人机界面灵活、易懂，各种参数输入便捷，方便操作，便于与PC机或工控机相连，形成控制网络，从而实现由一台PC机控制多台竹节纱装置。
【【附图说明】】
[0015]图1是本实用新型结构示意图。
[0016]图2是本实用新型原理框图。
[0017]图3是本实用新型单片机与变频器接口硬件构成简图。
[0018]附图标记说明:1_竹节纱控制装置；2_变频控制电机；3_超越离合器；4_后罗拉；5-中罗拉；6_前罗拉；7_单片机；8_数据转换芯片；9_变频器；10_外存储器；11_随机存取存储器；12-PC机；13-接口芯片；14-打印机；15-显示芯片；16_LED显示屏。
【【具体实施方式】】
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]参见图1为本实用新型结构示意图，本实用新型包括控制装置、执行机构和连接装置，控制装置与执行机构连接，执行机构与连接装置连接，所述控制装置为竹节纱控制装置1，执行机构包括变频控制电机2和超越离合器3，竹节纱控制装置I与变频控制电机2连接，变频控制电机2与超越离合器3连接，连接装置包括前罗拉6、中罗拉5和后罗拉4，后罗拉4和中罗拉5分别与超越离合器3连接。
[0021]参见图2是本实用新型原理框图，竹节纱控制装置I包括单片机7、数据转换芯片
7、变频器8、外存储器10、随机存取存储器11、PC机12、接口芯片13、打印机14、显示芯片15,LED显示屏16，单片机7分别与外存储器10、随机存取存储器11、数据转换芯片7、接口芯片13、显示芯片15连接，单片机7通过串口与PC机12连接，数据转换芯片7与变频器8连接，变频器8与变频控制电机2连接，变频控制电机2与中罗拉5和后罗拉4连接，接口芯片13分别与变频器9和打印机14连接，显示芯片15与LED显示屏16连接。
[0022]本实用新型包括通过控制变频控制电动机2的转速，进而控制中罗拉5和后罗拉4的运动，产生与基纱有变异的粗节，形成竹节纱，前罗拉6与中罗拉5、后罗拉4采用超越离合器3连接，保证开车时具有良好的运转同步性能。
[0023]竹节纱控制装置I的主要任务是把对竹节纱的工艺要求转变为对变频控制电动机2的转速控制要求，由单片机7对变频器9进行程控，再由变频器9驱动电动机变频运行。
[0024]为了确保整个控制系统的可靠性，单片机7部分采用了多功能单片机，它向用户提供了 R0M、RAM、8255I/0接口、D/A转换、微型打印机接口、键盘/显示器接口、串行通讯接口等多种功能，并有看门狗复位电路，可有效地防止外界干扰对系统正常工作的影响，显示器部分则采用IXD显示屏16，由8279显示芯片15控制，可显示汉字、字符和图形。在单片机7中还配上打印机14，用于打印同一批竹节纱的各种工艺参数的生产数据，单片机7系统还能与PC机12连接，形成上、下位机控制，从而构成开放式结构的控制装置。开放结构控制器大大提高了系统的柔性、可扩展性、交互性和可移植性，竹节纱控制装置I采用开放式结构，可以充分利用PC机12资源，提高适应性和可靠性。
[0025]变频器9接收由单片机7系统中的D/A转换器送来的O?1V模拟信号，并由该模拟信号控制变频器9的变频输出，从而达到最终控制中罗拉5和后罗拉4转速的目的。
[0026]参见图3是本实用新型单片机与变频器接口硬件构成简图，通过将其CS和XFER引脚短接，并将WRl和WR2引脚短接，从而使DAC0832工作于单极性单缓冲器工作方式，VREF基准电压由-12V分压得到，通过精密可调电阻W2可使VRE F= 10V，因此DAC0832经过集成运放741后的最终输出电压VOUT = O?10V，这作为变频器的模拟信号输入量。
[0027]825的5接口芯片13具有3个8位并行I/O接口，此处主要用到其PA 口，通过PA口，单片机7可以读取变频器9工作时的运行状态，当出现变频器9过载或其他异常报警信号时，单片机7能够及时作出反应，并通过控制整个装置停止工作，由于变频器9的OLW端子开路输出为24V，因此必须通过光电耦合转换才能作为8255的输入信号。
[0028]变频器9设定为以VRF和ACM端子间输入的模拟信号作为控制信号，模拟信号正比于变频器9的输出频率，为防止电动机过载运行，可将热继电器常开触点FRl串联于ES端子回路中。变频器9的FR端子与公共端DCM I和DCM 2相连，以确保变频控制电机2始终正转工作。过载报警信号输出端OLW和异常报警信号输出端FA、FB分别与8255的I/O端口相连，便于系统程序对变频器工作状态予以监控。
[0029]电源输入R、S、T端子与变频器输出U、V、W端子不能接反，若需修改接线，必须在变频器停止工作后，待变频器印制板上的CHARGE灯熄灭后方可进行。
[0030]本实用新型该直接在原机上安装，不影响原机的机器结构、布局，并且通过相应的功能切换，使原机既能纺细纱也能纺竹节纱，达到一机多用的功效，本实用新型节长最短可达3cm，节距最短可达5cm，在此基础上节长、节距可任意设定，一个循环周期内的无规律竹节纱数量可增至几百个、本实用新型由于采用变频器9控制电机直接带动中、后罗拉，因此可靠性强，对设定的工艺响应迅速、准确、采用液晶显示器以及专用贴膜键盘，使得人机界面灵活、易懂，各种参数输入便捷，方便操作，便于与PC机或工控机相连，形成控制网络，从而实现由一台PC机12控制多台竹节纱装置。
【主权项】
1.一种基于单片机的竹节纱控制装置，其特征在于:其包括控制装置、执行机构和连接装置，所述控制装置与执行机构连接，所述执行机构与连接装置连接，所述控制装置为竹节纱控制装置，所述执行机构包括变频控制电机和超越离合器，所述竹节纱控制装置与变频控制电机连接，所述变频控制电机与超越离合器连接，所述连接装置包括前罗拉、中罗拉和后罗拉，所述后罗拉和中罗拉分别与超越离合器连接；所述竹节纱控制装置包括单片机、数据转换芯片、变频器、外存储器、随机存取存储器、PC机、接口芯片、打印机、显示芯片、LED显示屏，所述单片机分别与外存储器、随机存取存储器、数据转换芯片、接口芯片、显示芯片连接。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的竹节纱控制装置，其特征在于:所述单片机通过串口与PC机连接。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的竹节纱控制装置，其特征在于:所述数据转换芯片与变频器连接，所述变频器与变频控制电机连接，所述变频控制电机与中罗拉和后罗拉连接。4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的竹节纱控制装置，其特征在于:所述接口芯片分别与变频器和打印机连接。5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的竹节纱控制装置，其特征在于:所述显示芯片与LED显示屏连接。
【专利摘要】本实用新型涉公开了一种基于单片机的竹节纱控制装置，其包括控制装置、执行机构和连接装置，控制装置与执行机构连接，执行机构与连接装置连接，控制装置为竹节纱控制装置，执行机构包括变频控制电机和超越离合器，竹节纱控制装置与变频控制电机连接，变频控制电机与超越离合器连接，连接装置包括前罗拉、中罗拉和后罗拉，后罗拉和中罗拉分别与超越离合器连接，本实用新型由于采用变频控制电动机直接带动中、后罗拉，因此可靠性强，对设定的工艺响应迅速、准确，液晶显示器以及专用贴膜键盘，使得人机界面灵活、易懂，各种参数输入便捷，方便操作，便于与PC机或工控机相连，形成控制网络，从而实现由一台PC机控制多台竹节纱装置。
【IPC分类】D02G3/34, D01H5/36
【公开号】CN204661903
【申请号】CN201520369913
【发明人】韩团军
【申请人】陕西理工学院
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月29日