一种电子清纱器的控制系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子清纱器的控制系统及方法，其中的系统部分包括人机交互界面模块、通信电源模块、纱疵鉴别模块和光电式传感器模块。人机交互界面模块是一块工业触摸屏。通信电源模块包括一块MCU，DCDC开关电源模块和SynqNet通信模块。纱疵鉴别模块包括一块MCU，PWM模块，ADC模块，SynqNet通信模块，程控仪表放大模块，程控恒流源模块和切纱模块。光电传感器模块为一对红外光电对管。本发明提高工作效率和纱线质量。通过SynqNet通信，可以实现远程监控。
【专利说明】一种电子清纱器的控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺机领域，可配套应用于气流纺，复合倍捻机，直捻机等机型上，具体 涉及一种电子清纱器的控制系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着物质水平的提高，人们对服装品质的要求越来越高，这势必对纱线的质量要 求越来越高，织出更好的布料来满足人们的需要。因此，在纺机上配备电子清纱器是非常有 必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明目的为了在纺机上纺出质量更好的纱线，提出一种电子清纱器的控制系统 及方法 本发明是一种电子清纱器的控制系统，包括人机交互界面、通信电源模块、纱疵鉴别模 块和光电式传感器模块；其中一台纺机配备一个人机交互界面，人机交互界面可以带Μ块 通信电源模块，每块通信电源模块可以带Ν块纱疵鉴别模块，每块纱疵鉴别模块带一块光 电传感器模块；其中1彡Μ彡16,1彡Ν彡16。
[0004] 人机交互界面模块是一块工业触摸屏。
[0005] 通信电源模块包括一块MCU，D⑶C开关电源模块和第一 SynqNet通信模块；所述 D⑶C开关电源为整个系统提供电源；所述MCU和第一 SynqNet通信模块为两级通信，前级 与人机交互界面进行通信，后级与纱疵鉴别模块进行通信，人机交互界面模块和通信电源 模块以及通信电源模块和纱疵鉴别模块均采用SynqNet通信连接； 纱疵鉴别模块包括一块MCU，PWM模块，ADC模块，第二SynqNet通信模块，程控仪表放 大模块，程控恒流源模块和切纱模块；所述程控恒流源模块驱动光电传感器模块中的红外 发射管；所述PWM模块与光电传感器模块中的红外接收管的输出作为程控仪表放大模块的 两个输入端；所述程控恒流源模块的输出作为ADC模块的输入；所述ADC模块的输出送入 到MCU中；所述切纱模块是一个继电器控制的触电信号，控制电机或罗拉停转；所述第二 SynqNet通信模块与第一 SynqNet通信模块进行通信； 光电传感器模块为一对红外光电对管。
[0006] 人机交互界面模块使用工业控制触摸屏，用户在上面设置纱疵鉴别参数以及不同 类型纱疵通道的选择。通信电源模块用来连接人机交互界面模块与纱疵鉴别模块之间的参 数传递以及为系统提供电源。纱疵鉴别模块采用对纱线的自适应方式，即学习一段纱线的 直径，作为鉴别基准。光电式传感器模块是采用红外光电对管，将纱线直径的信号转化为电 信号，作为纱疵鉴别板的输入信号。
[0007] 电子清纱器控制系统的方法，包括以下步骤： 步骤（1):人机交互界面模块通过SynqNet协议下发纱疵鉴别参数到1?Μ节的通信电 源模块，每节通信电源模块再通过SynqNet协议把接收到的参数下发给该节所对应的1? N锭的纱疵鉴别模块；纱疵鉴别模块把这些参数转化为判别纱疵的阈值； 步骤（2):纱疵鉴别模块和传感器模块进入调零位值程序，运行完后得到的零位值保 存，作为系统判别的基础值。接着进行试纱，这个过程中纱疵鉴别模块和传感器模块对纱线 进行自适应，得到这一段纱线的直径值来作为判别基准。
[0008] 步骤（3):检测过程中，当纱线的长度和直径同时达到判别纱疵的阈值时，即认定 该段纱线为纱疵，单片机输出切纱信号，继电器将罗拉或卷绕电机停转。同时，立即上报纱 疵类型给通信电源模块，通信电源模块再上报给人机交互界面模块。
[0009] 步骤（4):系统调零进入积灰补偿并进行误切判断，之后系统进入投纱状态，投完 纱再次运行ADC采样程序，并递推出纱线直径。这样，纱线的直径值就会越来越准确。
[0010] 步骤（5):重复步骤（3)?步骤（4)。
[0011] 纱线检测过程为：将传感器模块检测得到的电压信号经过低通滤波后送入带滤波 功能的程控仪表放大器进行滤波，再送入单片机的ADC模块，采用去极值的中值滤波算法 和均值滤波算法得到纱线直径值，以及乒乓算法进行数据流处理。
[0012] 本发明有益效果是：提高工作效率和纱线质量。通过SynqNet通信，可以实现远程 监控。
[0013] 图1为本发明的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0014] 如图1所示，本发明是一种电子清纱器的控制系统，包括人机交互界面、通信电 源模块、纱疵鉴别模块和光电式传感器模块；其中一台纺机配备一个人机交互界面，人机交 互界面可以带Μ块通信电源模块，每块通信电源模块可以带N块纱疵鉴别模块，每块纱疵鉴 别模块带一块光电传感器模块；其中1 < Μ < 16,1 < Ν < 16。
[0015] 人机交互界面模块是一块工业触摸屏。
[0016] 通信电源模块包括一块MCU，D⑶C开关电源模块和第一 SynqNet通信模块；所述 D⑶C开关电源为整个系统提供电源；所述MCU和第一 SynqNet通信模块为两级通信，前级 与人机交互界面进行通信，后级与纱疵鉴别模块进行通信，人机交互界面模块和通信电源 模块以及通信电源模块和纱疵鉴别模块均采用SynqNet通信连接； 纱疵鉴别模块包括一块MCU，PWM模块，ADC模块，第二SynqNet通信模块，程控仪表放 大模块，程控恒流源模块和切纱模块；所述程控恒流源模块驱动光电传感器模块中的红外 发射管；所述PWM模块与光电传感器模块中的红外接收管的输出作为程控仪表放大模块的 两个输入端；所述程控恒流源模块的输出作为ADC模块的输入；所述ADC模块的输出送入 到MCU中；所述切纱模块是一个继电器控制的触电信号，控制电机或罗拉停转；所述第二 SynqNet通信模块与第一 SynqNet通信模块进行通信； 光电传感器模块为一对红外光电对管。
[0017] 人机交互界面模块使用工业控制触摸屏，用户在上面设置纱疵鉴别参数以及不同 类型纱疵通道的选择。通信电源模块用来连接人机交互界面模块与纱疵鉴别模块之间的参 数传递以及为系统提供电源。纱疵鉴别模块采用对纱线的自适应方式，即学习一段纱线的 直径，作为鉴别基准。光电式传感器模块是采用红外光电对管，将纱线直径的信号转化为电 信号，作为纱疵鉴别板的输入信号。
[0018] 电子清纱器控制系统的方法，包括以下步骤： 步骤（1):人机交互界面模块通过SynqNet协议下发纱疵鉴别参数到1?Μ节的通信电 源模块，每节通信电源模块再通过SynqNet协议把接收到的参数下发给该节所对应的1? N锭的纱疵鉴别模块；纱疵鉴别模块把这些参数转化为判别纱疵的阈值； 步骤（2):纱疵鉴别模块和传感器模块进入调零位值程序，运行完后得到的零位值保 存，作为系统判别的基础值。接着进行试纱，这个过程中纱疵鉴别模块和传感器模块对纱线 进行自适应，得到这一段纱线的直径值来作为判别基准。
[0019] 步骤（3):检测过程中，当纱线的长度和直径同时达到判别纱疵的阈值时，即认定 该段纱线为纱疵，单片机输出切纱信号，继电器将罗拉或卷绕电机停转。同时，立即上报纱 疵类型给通信电源模块，通信电源模块再上报给人机交互界面模块。
[0020] 步骤（4):系统调零进入积灰补偿并进行误切判断，之后系统进入投纱状态，投完 纱再次运行ADC采样程序，并递推出纱线直径。这样，纱线的直径值就会越来越准确。
[0021] 步骤（5):重复步骤（3)?步骤（4)。
[0022] 纱线检测过程为：将传感器模块检测得到的电压信号经过低通滤波后送入带滤波 功能的程控仪表放大器进行滤波，再送入单片机的ADC模块，采用去极值的中值滤波算法 和均值滤波算法得到纱线直径值，以及乒乓算法进行数据流处理。
【权利要求】
1. 一种电子清纱器的控制系统，其特征在于：包括人机交互界面、通信电源模块、纱疵 鉴别模块和光电式传感器模块；其中一台纺机配备一个人机交互界面，人机交互界面可以 带Μ块通信电源模块，每块通信电源模块可以带N块纱疵鉴别模块，每块纱疵鉴别模块带一 块光电传感器模块；其中1彡Μ彡16,1彡Ν彡16 ;人机交互界面模块是一块工业触摸屏； 通信电源模块包括一块MCU，D⑶C开关电源模块和第一 SynqNet通信模块；所述IX：DC 开关电源为整个系统提供电源；所述MCU和第一 SynqNet通信模块为两级通信，前级与人机 交互界面进行通信，后级与纱疵鉴别模块进行通信，人机交互界面模块和通信电源模块以 及通信电源模块和纱疵鉴别模块均采用SynqNet通信连接； 纱疵鉴别模块包括一块MCU，PWM模块，ADC模块，第二SynqNet通信模块，程控仪表放 大模块，程控恒流源模块和切纱模块；所述程控恒流源模块驱动光电传感器模块中的红外 发射管；所述PWM模块与光电传感器模块中的红外接收管的输出作为程控仪表放大模块的 两个输入端；所述程控恒流源模块的输出作为ADC模块的输入；所述ADC模块的输出送入 到MCU中；所述切纱模块是一个继电器控制的触电信号，控制电机或罗拉停转；所述第二 SynqNet通信模块与第一 SynqNet通信模块进行通信； 光电传感器模块为一对红外光电对管。
2. 如权利要求1所述的一种电子清纱器的控制系统的控制方法，其特征在于： 步骤（1):人机交互界面模块通过SynqNet协议下发纱疵鉴别参数到1?Μ节的通信电 源模块，每节通信电源模块再通过SynqNet协议把接收到的参数下发给该节所对应的1? N锭的纱疵鉴别模块；纱疵鉴别模块把这些参数转化为判别纱疵的阈值； 步骤（2):纱疵鉴别模块和传感器模块进入调零位值程序，运行完后得到的零位值保 存，作为系统判别的基础值；接着进行试纱，这个过程中纱疵鉴别模块和传感器模块对纱线 进行自适应，得到这一段纱线的直径值来作为判别基准； 步骤（3):检测过程中，当纱线的长度和直径同时达到判别纱疵的阈值时，即认定该段 纱线为纱疵，单片机输出切纱信号，继电器将罗拉或卷绕电机停转；同时，立即上报纱疵类 型给通信电源模块，通信电源模块再上报给人机交互界面模块； 步骤（4):系统调零进入积灰补偿并进行误切判断，之后系统进入投纱状态，投完纱再 次运行ADC采样程序，并递推出纱线直径；这样，纱线的直径值就会越来越准确； 步骤（5):重复步骤（3)?步骤（4)。
【文档编号】G05B19/042GK104102158SQ201410333551
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】高明煜, 杨杰, 何志伟, 黄继业, 曾毓 申请人:杭州电子科技大学