專利名稱：一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織行業(yè)的電子選緯器，具體涉及一種在電子選緯器發(fā)生短路故障時(shí)能夠預(yù)防短路并斷開供電，發(fā)出報(bào)警的裝置。
背景技術(shù)：
電子選緯器是紡織機(jī)器的重要部件，其質(zhì)量好壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，由于電子選緯器運(yùn)用高可靠性的電子選色控制系統(tǒng)，因此需要考慮不同工作狀態(tài)下，可能出現(xiàn)輸出短路故障的情況，這種輸出短路故障會(huì)造成系統(tǒng)瞬間電流過大，如果持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，電子選色控制系統(tǒng)中的功率元器件會(huì)因短路發(fā)熱而導(dǎo)致熱量積累超過其耐受程度而燒毀，對(duì)電子選緯器造成不可估量的嚴(yán)重?fù)p失。所以為保證電子選緯器的高可靠性運(yùn)行，需要對(duì)這種故障進(jìn)行嚴(yán)密的預(yù)防保護(hù)措施，但是目前在所有電子選緯器產(chǎn)品中，并沒有相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電子選緯器的短路故障無法及時(shí)報(bào)警的問題，本發(fā)明提供一種針對(duì)電子選緯器的地線電流變化，判斷是否發(fā)生短路故障，一旦確認(rèn)發(fā)生及時(shí)斷開電子選緯器的供電避免更大損失的方案，具體方案如下一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，包括為電子選緯器提供直流電壓的直流供電單元，其特征在于，所述電子選緯器和直流供電單元之間連接有分析線路上電流波動(dòng)的故障檢測(cè)單元和接受控制信號(hào)后通斷直流供電系統(tǒng)與電子選緯器聯(lián)系的執(zhí)行單元，連接故障檢測(cè)單元和執(zhí)行單元的主控單元，所述主控單元接收并分析故障檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)并將控制信號(hào)輸送到執(zhí)行單元。為方便控制電子選緯器的電路斷開所述直流供電單元同時(shí)為電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置提供5V和32V直流電壓，其中執(zhí)行單元連接在直流供電單元和電子選緯器之間32V直流電壓線路上。為給用戶提供不同中的報(bào)警方式所述主控單元連接有報(bào)警單元，所述報(bào)警單元包括光報(bào)警和聲報(bào)警；所述光報(bào)警由依次串聯(lián)在主控單元和地線之間的電阻9、發(fā)光二極管D2構(gòu)成；所述聲報(bào)警由依次串聯(lián)在主控單元和地線之間的電阻R7、三極管Q3和蜂鳴器組成。為得到電子選緯器的實(shí)時(shí)電壓所述故障檢測(cè)單元包括設(shè)定電子選緯器安全工作電壓的安全閥值電路、采樣當(dāng)前電子選緯器的工作電流并將其轉(zhuǎn)換為采樣電壓的采樣電路和進(jìn)行電壓比較的電壓較器，其中安全閥值電路和采樣電路分別與電壓比較器連接，電壓比較器在采樣電路的電壓高于安全閥值電路的電壓時(shí)輸出低電平，否則輸出高電平。為避免誤操作所述主控單元在接收故障檢測(cè)單元的低電平信號(hào)時(shí)，對(duì)低電平信號(hào)的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行鑒定，僅在滿足設(shè)定時(shí)間的情況下，才向執(zhí)行單元輸出斷開信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)電子選緯器安全電壓和實(shí)時(shí)電壓的比較所述安全閥值電路為電阻R2與 R3串聯(lián)在直流供電單元的5V和地線之間，然后通過R2和R3之間的節(jié)點(diǎn)與電壓比較器連接，電容Cl并聯(lián)在電阻R3的兩端；所述采樣電路為電阻Rl串聯(lián)在直流供電單元和電子選緯器的地線之間后與電壓比較器連接，電容C4和二級(jí)管ZDl串聯(lián)在電阻Rl的兩端。為確定電子選緯器電流的通斷所述執(zhí)行單元為常閉型電磁繼電器，主控單元通過串聯(lián)的電阻R5和三極管Ql與電磁繼電器連接，在電阻R5與地線之間串聯(lián)一個(gè)電容C6， 在電磁繼電器的兩端串聯(lián)一個(gè)二極管D1。為方便系統(tǒng)復(fù)位所述主控單元連接有用于手動(dòng)對(duì)主控單元進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位的復(fù)位單元，復(fù)位單元由依次串聯(lián)在直流供電單元的5V線路和主控單元之間的電阻R8和開關(guān)Sl 組成。本發(fā)明在電子選緯器突然發(fā)生輸出短路故障時(shí)，能夠迅速檢測(cè)并確定是否發(fā)生短路故障并發(fā)出相應(yīng)的控制命令，避免短路電流持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)損毀系統(tǒng)部件，保護(hù)電子選緯器和直流供電系統(tǒng)。主控單元保證接到的低電平信號(hào)持續(xù)相當(dāng)時(shí)間才發(fā)出控制斷路命令， 避免非短路故障帶來的誤操作。報(bào)警單元實(shí)現(xiàn)多種途徑的報(bào)警，能夠及時(shí)引起操作人員的注意。本發(fā)明的報(bào)警裝置與電子選緯器并聯(lián)接入直流供電單元，當(dāng)發(fā)生輸出短路故障時(shí)，報(bào)警裝置既可以自身安全運(yùn)行，又能及時(shí)安全切斷電子選緯器與直流供電單元的聯(lián)系，整個(gè)報(bào)警裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，可與原電子選緯器的電子選色控制系統(tǒng)完美銜接，安全可靠性高。


圖1本發(fā)明的原理圖。圖2圖1中故障檢測(cè)單元電路示意圖。圖3圖1中主控單元電路示意圖。圖4圖1中復(fù)位單元電路示意圖。圖5本發(fā)明的整體電路示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本方案包括為電子選緯器提供不同電壓等級(jí)的直流供電單元，直流供電單元為電子選緯器提供5V和32V的直流電壓，同時(shí)為整個(gè)裝置提供5V直流電壓，故障檢測(cè)單元連接在直流供電單元的地線和電子選緯器的地線之間，故障檢測(cè)單元將檢測(cè)結(jié)果輸出到主控單元，主控單元對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析判斷再輸送到分別連接的執(zhí)行單元和報(bào)警單元，執(zhí)行單元連接在直流供電單元輸送到電子選緯器的32V線路中。其中故障檢測(cè)單元包括電壓比較器和安全閥值電路、采樣電路，安全閥值電路用于設(shè)定電子選緯器安全工作電流對(duì)應(yīng)的閥值電壓，并將閥值電壓輸送到電壓比較器中，采樣電路用于采樣當(dāng)前電子選緯器的工作電流，并將其轉(zhuǎn)換為采樣電壓，電壓比較器對(duì)閥值電壓和采樣電壓進(jìn)行比較，當(dāng)采樣電壓大于閥值電壓時(shí)，向主控單元輸出低電平信號(hào)，否則輸出高電平信號(hào)。主控單元包括微處理器，微處理器在接收電平信號(hào)后，對(duì)其中的低電平信號(hào)進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)碗娖叫盘?hào)的持續(xù)時(shí)間滿足設(shè)定時(shí)，向執(zhí)行單元發(fā)出斷開命令，同時(shí)向報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)。執(zhí)行單元為一個(gè)常閉型電磁繼電器，在接到主控單元的斷開命令后，斷開直流供電單元輸送到電子選緯器的32V線路，進(jìn)而電子選緯器停止工作，避免故障對(duì)系統(tǒng)造成進(jìn)一步的影響。
如圖2和圖5所示，故障檢測(cè)單元的安全閥值電路由電阻R2與R3串聯(lián)在直流供電單元的5V和地線之間，組成電阻分壓電路，然后通過R2和R3之間的節(jié)點(diǎn)與電壓比較器連接，作為濾波的電容Cl并聯(lián)在電阻R3的兩端；所述采樣電路為利用電阻Rl串聯(lián)在直流供電單元與電子選緯器的地線之間，通過Rl將電子選緯器電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，將采樣電壓輸送到電壓比較器，電容C4和二級(jí)管ZDl并聯(lián)在電阻Rl的兩端，電容C4作為濾波電容，ZDl作為TVS 二極管可防止電阻Rl檢測(cè)的采樣電流瞬間過大導(dǎo)致輸出采樣電壓過高而損壞電路，提高了系統(tǒng)的安全性。在電壓比較器的輸出線路上連接一個(gè)電阻R4，電阻 R4作為電壓比較器輸出采樣結(jié)果信號(hào)的上拉電阻，可以將不確定信號(hào)嵌位為高電平，防止誤動(dòng)作。如圖3和圖5所示，主控單元包括一個(gè)微處理器AT89C2052，微處理器作為整個(gè)裝置的信號(hào)分析和控制中心，對(duì)接收到的電平信號(hào)進(jìn)行判斷，電壓比較器輸出的電平信號(hào)與微處理器的引腳19連接，當(dāng)接到的低電平信號(hào)滿足設(shè)定的時(shí)間后輸送到執(zhí)行單元，在微處理器與執(zhí)行單元之間依次串聯(lián)電阻R5、三極管Q1，電阻R5的輸入端與微處理器的引腳18 連接，在電阻R5與地線之間串聯(lián)一個(gè)濾波電容C6，在常閉電磁繼電器的兩端并聯(lián)一個(gè)二極管D1，電阻R5作為限流電阻將來自于主控單元的控制信號(hào)連接至三極管的輸入端，一旦控制信號(hào)輸出滿足條件的高電平，則將控制三極管導(dǎo)通，從而控制常閉電磁繼電器斷開，從而切斷直流供電單元與電子選緯器的聯(lián)系。在微處理器向執(zhí)行單元輸出斷開信號(hào)的同時(shí)，為提醒操作人員的注意，還同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警單元包括聲報(bào)警和光報(bào)警，其中微處理器的引腳11連接一個(gè)串聯(lián)在地線之間的限流電阻R9與發(fā)光二極管D2，形成光報(bào)警電路，微處理器的引腳13連接一個(gè)串聯(lián)在地線之間的限流電阻R7和三極管Q3，以控制蜂鳴器形成聲報(bào)警電路。如圖4、5所示，在微處理器的引腳6上連接一個(gè)復(fù)位單元，復(fù)位單元由依次串聯(lián)在直流供電單元和地線之間的上拉電阻R8和復(fù)位開關(guān)Si。當(dāng)電子選緯器的故障解除后，手動(dòng)控制復(fù)位按鍵使主控單元恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，控制執(zhí)行單元接通與電子選緯器的聯(lián)系， 以恢復(fù)電子選緯器的供電。
權(quán)利要求
1.一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，包括為電子選緯器提供直流電壓的直流供電單元，其特征在于，所述電子選緯器和直流供電單元之間連接有分析線路上電流波動(dòng)的故障檢測(cè)單元和接受控制信號(hào)后通斷直流供電系統(tǒng)與電子選緯器聯(lián)系的執(zhí)行單元，連接故障檢測(cè)單元和執(zhí)行單元的主控單元，所述主控單元接收并分析故障檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)并將控制信號(hào)輸送到執(zhí)行單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，其特征在于，所述直流供電單元同時(shí)為電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置提供5V和32V直流電壓，其中執(zhí)行單元連接在直流供電單元和電子選緯器之間32V直流電壓線路上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，其特征在于，所述主控單元連接有報(bào)警單元，所述報(bào)警單元包括光報(bào)警和聲報(bào)警；所述光報(bào)警由依次串聯(lián)在主控單元和地線之間的電阻9、發(fā)光二極管D2構(gòu)成；所述聲報(bào)警由依次串聯(lián)在主控單元和地線之間的電阻R7、三極管Q3和蜂鳴器組成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，其特征在于，所述故障檢測(cè)單元包括設(shè)定電子選緯器安全工作電壓的安全閥值電路、采樣當(dāng)前電子選緯器的工作電流并將其轉(zhuǎn)換為采樣電壓的采樣電路和進(jìn)行電壓比較的電壓較器，其中安全閥值電路和采樣電路分別與電壓比較器連接，電壓比較器在采樣電路的電壓高于安全閥值電路的電壓時(shí)輸出低電平，否則輸出高電平。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，其特征在于，所述主控單元在接收故障檢測(cè)單元的低電平信號(hào)時(shí)，對(duì)低電平信號(hào)的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行鑒定，僅在滿足設(shè)定時(shí)間的情況下，才向執(zhí)行單元輸出斷開信號(hào)。
6.如權(quán)利要求4所述的一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，其特征在于，所述安全閥值電路為電阻R2與R3串聯(lián)在直流供電單元的5V和地線之間，然后通過R2和R3 之間的節(jié)點(diǎn)與電壓比較器連接，電容Cl并聯(lián)在電阻R3的兩端；所述采樣電路為電阻Rl串聯(lián)在直流供電單元和電子選緯器的地線之間后與電壓比較器連接，電容C4和二級(jí)管ZDl串聯(lián)在電阻Rl的兩端。
7.如權(quán)利要求1所述的一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，其特征在于，所述執(zhí)行單元為常閉型電磁繼電器，主控單元通過串聯(lián)的電阻R5和三極管01與電磁繼電器連接，在電阻R5與地線之間串聯(lián)一個(gè)電容C6，在電磁繼電器的兩端串聯(lián)一個(gè)二極管D1。
8.如權(quán)利要求1所述的一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，其特征在于，所述主控單元連接有用于手動(dòng)對(duì)主控單元進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位的復(fù)位單元，復(fù)位單元由依次串聯(lián)在直流供電單元的5V線路和主控單元之間的電阻R8和開關(guān)Sl組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子選緯器輸出短路預(yù)防和報(bào)警裝置，包括為電子選緯器提供直流電壓的直流供電單元，所述電子選緯器和直流供電單元之間連接有分析線路上電流波動(dòng)的故障檢測(cè)單元和接受控制信號(hào)后通斷直流供電系統(tǒng)與電子選緯器聯(lián)系的執(zhí)行單元，連接故障檢測(cè)單元和執(zhí)行單元的主控單元，所述主控單元接收并分析故障檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)并將控制信號(hào)輸送到執(zhí)行單元。本發(fā)明在電子選緯器突然發(fā)生輸出短路故障時(shí)，能夠迅速檢測(cè)并確定是否發(fā)生短路故障并發(fā)出相應(yīng)的控制命令，避免短路電流持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)損毀系統(tǒng)部件，保護(hù)電子選緯器和直流供電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)D03D51/18GK102493105SQ20111039105
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者張長(zhǎng)栓, 梁亞鵬 申請(qǐng)人:北京中紡精業(yè)機(jī)電設(shè)備有限公司