專利名稱：一種用于電子多臂裝置的智能型控制板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電子多臂裝置的智能型控制板，屬于控制電路，用于紡織領域中各種無梭織機。
背景技術：
紡織機械中各類無梭織機大多采用多臂裝置(簡稱“多臂”)來實現(xiàn)織造過程所需的提綜動作和開口運動，即根據(jù)織物花樣而設計的組織信號，由多臂裝置識別并轉化為提綜動作，輸給織機綜框后，通過綜框帶動經(jīng)紗形成上下開口運動，從而織出符合花樣要求的各種織物。傳統(tǒng)的以紋紙(或稱紋板)為組織信號輸入形式的機械式多臂裝置，由于花樣更換困難、紋紙管理復雜、織造效率低等原因，已不能滿足織造復雜花樣的使用要求，也不能適應高性能無梭織機的電子化、高速化的配套要求，正逐步被電子多臂裝置(簡稱“電子多臂”)所取代。電子多臂取消了傳統(tǒng)的紋紙而采用電子數(shù)據(jù)作為組織信號的輸入形式，通過控制板存儲和發(fā)送上述數(shù)據(jù)，并采集織機和電子多臂的各種狀態(tài)信號，協(xié)調(diào)和控制它們，使其正常工作。但原有的用于電子多臂的控制板，一般僅考慮電子多臂自身的使用要求，只是簡單實現(xiàn)組織數(shù)據(jù)的存儲和發(fā)送的基本功能，控制功能不夠完善，且由于電路設計不完善，使得控制板在惡劣使用場合下缺乏抗干擾能力，使用中經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、傳輸失敗甚至誤動作等現(xiàn)象，從而影響了電子多臂的使用效果和無梭織機的性能發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種能夠準確控制、抗干擾能力強、數(shù)據(jù)不易丟失、傳輸可靠且能防止誤動作的用于電子多臂的智能型控制板。
本實用新型的目的是這樣達到的，一種用于電子多臂的智能型控制板，它包括開關電源電路1、監(jiān)控電路2、傳感器信號輸入隔離電路4、RS-232電平轉換電路5、單片機及其外圍電路6、多臂電磁鐵驅動電路8、選緯電磁鐵驅動電路9和外部信號輸入電路11，其中開關電源電路1連接監(jiān)控電路2，監(jiān)控電路2與單片機及其外圍電路6相連接，傳感器信號輸入隔離電路4和外部信號輸入電路11連接單片機及其外圍電路6，而單片機及其外圍電路6連接多臂電磁鐵驅動電路8和選緯電磁鐵驅動電路9，并和RS-232電平轉換電路5相連接，本實用新型的特征是在傳感器信號輸入隔離電路4和單片機及其外圍電路6之間還連接有邏輯轉換電路3；在監(jiān)控電路2和單片機及其外圍電路6之間還連接有存儲電路7；單片機及其外圍電路6還連接有織機連鎖輸出電路10。
本實用新型所述的邏輯轉換電路3由電阻R22、電容C7和集成電路U5A、U30(型號GAL16V8)組成，集成電路U30連接電阻R22的一端，電阻R22的另一端連接電容C7和集成電路U5A的輸入端，而集成電路U5A的輸出端又連接到集成電路U30。
本實用新型所述的存儲電路7由數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器組成，由電阻R20、集成電路U28(型號V62C518024)組成的數(shù)據(jù)存儲器和由集成電路U33(型號AM29F010B)組成的程序存儲器共同連接到總線上。
本實用新型所述的織機連鎖輸出電路10由鎖存器、驅動器、顯示電路和執(zhí)行機構組成，由集成電路U20(型號74HC273)組成的鎖存器連接由集成電路U8(型號2803)組成的驅動器，驅動器連接由排阻RA1、發(fā)光二極管D20～D27和接插件B3組成的顯示電路，同時連接由二極管D17～D19、繼電器REL1～REL3和接插件B2組成的執(zhí)行機構。
本實用新型的有益效果是由于加入了邏輯轉換電路3，能夠根據(jù)傳感器信號的變化實時產(chǎn)生中斷，并且通過邏輯組合得到相應的選通信號，使得控制更準確；由于加入了存儲電路7，能夠可靠地存放大量數(shù)據(jù)，且在后備電池保護下，即使掉電，數(shù)據(jù)也不會丟失；由于加入了織機連鎖輸出電路10，能夠可靠地傳輸數(shù)據(jù)，且通過互鎖機制有效地防止了織機的誤動作。


圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理框圖。
圖2為本實用新型的開關電源電路原理圖。
圖3為本實用新型的監(jiān)控電路原理圖。
圖4為本實用新型的邏輯轉換電路原理圖。
圖5為本實用新型的傳感器信號輸入隔離電路原理圖。
圖6為本實用新型的RS-232電平轉換電路原理圖。
圖7為本實用新型的單片機及其外圍電路原理圖。
圖8為本實用新型的存儲電路原理圖。
圖9為本實用新型的多臂電磁鐵驅動電路原理圖。
圖10為本實用新型的選緯電磁鐵驅動電路原理圖。
圖11為本實用新型的織機連鎖輸出電路原理圖。
圖12為本實用新型的外部信號輸入電路原理圖。
具體實施方式
在圖1中，本實用新型涉及的一種用于電子多臂的智能型控制板，它包括開關電源電路1、監(jiān)控電路2、邏輯轉換電路3、傳感器信號輸入隔離電路4、RS-232電平轉換電路5、單片機及其外圍電路6、存儲電路7、多臂電磁鐵驅動電路8、選緯電磁鐵驅動電路9、織機連鎖輸出電路10和外部信號輸入電路11。開關電源電路1連接監(jiān)控電路2，并提供控制板電源；監(jiān)控電路2與單片機及其外圍電路6和存儲電路7連接；傳感器信號輸入隔離電路4連接邏輯轉換電路3和單片機及其外圍電路6，邏輯轉換電路3與單片機及其外圍電路6連接；外部信號輸入電路11連接單片機及其外圍電路6；單片機及其外圍電路6將信號輸出到多臂電磁鐵驅動電路8、選緯電磁鐵驅動電路9和織機連鎖輸出電路10；RS-232電平轉換電路5與單片機及其外圍電路6連接，用通信手段獲得花樣組織信號的電子數(shù)據(jù)。
在圖2中，開關電源電路1由輸入濾波電路、開關變換電路和輸出濾波電路組成。輸入濾波電路連接開關變換電路，開關變換電路連接輸出濾波電路。由接插件J6引入的+24V電源經(jīng)過由電容C15、C16、C9和二極管D5組成的輸入濾波電路濾波，發(fā)光二極管D6、電阻R1用來指示輸入電源是否正常。經(jīng)濾波后的電壓通過由集成電路U31(型號LM2575)構成的開關變換電路變換成工作電源VCC輸出，由電容C4，C5，C14和電感L1及二極管D7組成的輸出濾波電路對VCC進行濾波，發(fā)光二極管D8、電阻R23指示輸出電源是否正常。
在圖3中，監(jiān)控電路2由后備電池BAT1、電阻R3、R4、R6、R24、集成電路U3B、U3C、U3F、U16(型號MAX691)組成。后備電池BAT1以及電阻R3、R4、R6、R24連接集成電路U16，集成電路U16連接集成電路U3B、U3C、U3F。當VCC電壓過低時，監(jiān)控電路產(chǎn)生電壓下降中斷信號，同時將備用電池切換為外部RAM工作電源；當單片機程序進入死循環(huán)時，由于集成電路U16中內(nèi)置看門狗，監(jiān)控電路會自動產(chǎn)生系統(tǒng)復位信號。
在圖4中，邏輯轉換電路3由電阻R22、電容C7和集成電路U5A、U30(型號GAL16V8)組成。集成電路U30連接電阻R22的一端，電阻R22的另一端連接電容C7和集成電路U5A的輸入端，而集成電路U5A的輸出端又連接到集成電路U30。傳感器C1、C2輸入信號P10、P11，連接到集成電路U30進行邏輯組合，根據(jù)傳感器信號的變化實時產(chǎn)生中斷信號，并且通過邏輯組合產(chǎn)生相應的選通信號，使得控制更準確。
在圖5中，傳感器信號輸入隔離電路4由輸入級、隔離級、輸出級和整形級組成。輸入級連接隔離級，隔離級連接輸出級，輸出級連接整形級。由電阻R2、R10、R12、R15、R13、電容C1、C2、C6、穩(wěn)壓管D2～D4組成的三個輸入級分別接入三個不同的傳感器信號，經(jīng)過光電耦合器U1、U2、U15組成的隔離級隔離后，通過由電阻R8、R11、R9、R14、R5、R7、電容C13、C17、C10組成的輸出級和由集成電路U5C、U5B、U5D組成的整形級輸出整形后送到單片機及其外圍電路6中的P10、P11、P12端口，進行下一步處理。
在圖6中，RS-232電平轉換電路5由接插件J3、電感L2、L3、集成電路U14(型號MAX232)，電容C8、C3、C11、C12組成。接插件J3連接集成電路U14，電感L2、L3連接接插件J3，電容C8、C3、C11、C12連接集成電路U14。來自單片機及其外圍電路6中的RXD信號和TXD信號通過所述的RS-232電平轉換電路5轉換成RS-232信號，與外部數(shù)據(jù)終端(如掌上電腦)進行通信，籍此獲得花樣組織信號的電子數(shù)據(jù)。
在圖7中，單片機及其外圍電路6由單片機電路、譯碼電路、鎖存及緩沖電路組成。單片機電路連接譯碼電路，譯碼電路連接鎖存及緩沖電路。單片機電路由集成電路U29(亦稱CPU，型號8031)、電阻R25、晶振U32、電容CD5、CD6組成，作為本實用新型所述的一種用于電子多臂的智能型控制板的控制核心；由電阻R19、集成電路U4(型號74HC138)、集成電路U3A組成的譯碼電路，用來產(chǎn)生各種選通信號；由排阻RA2、電阻R16～R18、R21、集成電路U19(型號74HC244)、集成電路U7(74HC373)、集成電路U6(74HC245)組成的鎖存及緩沖電路用來對輸入輸出數(shù)據(jù)進行鎖存和緩沖處理。
在圖8中，存儲電路7由數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器組成。由電阻R20、集成電路U28(型號V62C518024)組成的數(shù)據(jù)存儲器和由集成電路U33(型號AM29F010B)組成的程序存儲器共同連接到總線上。數(shù)據(jù)存儲器能夠可靠地存放大量數(shù)據(jù)，在后備電池保護下，即使掉電，數(shù)據(jù)也不會丟失；程序存儲器用來存放控制程序。
在圖9中，多臂電磁鐵驅動電路8由鎖存器、驅動器和執(zhí)行機構組成。鎖存器連接驅動器，驅動器連接執(zhí)行機構。由集成電路U21、U24～U26(型號74HC273)組成的鎖存電路將來自單片機及其外圍電路6的輸出數(shù)據(jù)進行鎖存，保證數(shù)據(jù)可靠的傳輸；輸出的數(shù)據(jù)由集成電路U9～U11、U13(型號2803)、穩(wěn)壓管D1和三極管Q1組成的驅動電路連接到由繼電器REL1、接插件J1、J4以及外接的多臂電磁鐵組成的執(zhí)行機構；外接的多臂電磁鐵可用來產(chǎn)生多臂的提綜動作和開口運動。
在圖10中，選緯電磁鐵驅動電路9由鎖存器、驅動器、顯示電路和接插件組成。由集成電路U18(型號74HC273)組成的鎖存器連接由集成電路U12(2803)組成的驅動器，驅動器連接由發(fā)光二極管D28～D35、排阻RA2組成的顯示電路和接插件B4，接插件B4外接選緯電磁鐵。
在圖11中，織機連鎖輸出電路10由鎖存器、驅動器、顯示電路和執(zhí)行機構組成。由集成電路U20(型號74HC273)組成的鎖存器連接由集成電路U8(型號2803)組成的驅動器，驅動器連接由排阻RA1、發(fā)光二極管D20～D27和接插件B3組成的顯示電路，同時連接由二極管D17～D19、繼電器REL1～REL3和接插件B2組成的執(zhí)行機構。鎖存器保證了數(shù)據(jù)的傳輸?shù)目煽啃?；通過繼電器REL1～REL3實現(xiàn)快車回路連鎖、點動回路連鎖、倒車回路連鎖，通過這些互鎖機制有效地防止了織機的誤動作。
在圖12中，外部信號輸入電路11由接插件、光電隔離電路和緩沖器組成。接插件B1將外部信號連接到由電阻R1～R15、穩(wěn)壓管D1～D8、光電耦合器U1～U8和發(fā)光二極管D9～D16組成的光電隔離電路，光電隔離電路連接由集成電路U23(型號74HC240)組成的緩沖器，緩沖器的輸出則作為單片機及其外圍電路6的輸入數(shù)據(jù)。
權利要求1.一種用于電子多臂裝置的智能型控制板，它包括開關電源電路(1)、監(jiān)控電路(2)、傳感器信號輸入隔離電路(4)、RS-232電平轉換電路(5)、單片機及其外圍電路(6)、多臂電磁鐵驅動電路(8)、選緯電磁鐵驅動電路(9)和外部信號輸入電路(11)，其中開關電源電路(1)連接監(jiān)控電路(2)，監(jiān)控電路(2)與單片機及其外圍電路(6)相連接，傳感器信號輸入隔離電路(4)和外部信號輸入電路(11)連接單片機及其外圍電路(6)，而單片機及其外圍電路(6)連接多臂電磁鐵驅動電路(8)和選緯電磁鐵驅動電路(9)，并和RS-232電平轉換電路(5)相連接，其特征在于在傳感器信號輸入隔離電路(4)和單片機及其外圍電路(6)之間還連接有邏輯轉換電路(3)；在監(jiān)控電路(2)和單片機及其外圍電路(6)之間還連接有存儲電路(7)；單片機及其外圍電路(6)還連接有織機連鎖輸出電路(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于電子多臂裝置的智能型控制板，其特征在于所述的邏輯轉換電路(3)由電阻R22、電容C7和集成電路U5A、U30組成，集成電路U30連接電阻R22的一端，電阻R22的另一端連接電容C7和集成電路U5A的輸入端，而集成電路U5A的輸出端又連接到集成電路U30。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于電子多臂裝置的智能型控制板，其特征在于所述的存儲電路(7)由數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器組成，由電阻R20、集成電路U28組成的數(shù)據(jù)存儲器和由集成電路U33組成的程序存儲器共同連接到總線上。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于電子多臂裝置的智能型控制板，其特征在于所述的織機連鎖輸出電路(10)由鎖存器、驅動器、顯示電路和執(zhí)行機構組成，由集成電路U20組成的鎖存器連接由集成電路U8組成的驅動器，驅動器連接由排阻RA1、發(fā)光二極管D20～D27和接插件B3組成的顯示電路，同時連接由二極管D17～D19、繼電器REL1～REL3和接插件B2組成的執(zhí)行機構。
專利摘要一種用于電子多臂裝置的智能型控制板，屬于控制電路，用于紡織領域中各種無梭織機。包括開關電源電路、監(jiān)控電路、傳感器信號輸入隔離電路、RS－232電平轉換電路、單片機及其外圍電路、多臂電磁鐵驅動電路、選緯電磁鐵驅動電路和外部信號輸入電路，特點在傳感器信號輸入隔離電路和單片機及其外圍電路間連接有邏輯轉換電路；在監(jiān)控電路和單片機及其外圍電路間連接有存儲電路；單片機及其外圍電路連接有織機連鎖輸出電路。優(yōu)點邏輯轉換電路，能夠根據(jù)傳感器信號的變化實時產(chǎn)生中斷，并通過邏輯組合得到相應的選通信號，使得控制更準確；存儲電路，能夠可靠地存放大量數(shù)據(jù)，且在后備電池保護下，即使掉電，數(shù)據(jù)也不會丟失；織機連鎖輸出電路，能夠可靠地傳輸數(shù)據(jù)，且通過互鎖機制有效地防止了織機的誤動作。
文檔編號D03C1/00GK2895459SQ20062006973
公開日2007年5月2日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權日2006年2月27日
發(fā)明者汪建明, 錢陳輝, 孫華平, 顧惠祥 申請人:常熟紡織機械廠有限公司