專利名稱：卷布張力恒定的卷布機構及中央處理器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及紡織工業(yè)技術領域，尤其涉及一種卷布張力恒定的卷布結構及維持張 力恒定的中央控制器。
背景技術：
目前，現(xiàn)有的織機卷布控制采用步進電機控制，卷布的速度根據(jù)織機的速度設定 恒定轉速，織機正常工作情況下，卷布機構是能夠很好的正常工作的。但如果織機因故障等 原因，織機的速度變快或變慢，卷布機構仍按照恒定速度卷布，則會導致布卷不均勻，或者 損壞卷布機構。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種卷布張力恒定的卷布機構及中央控制器，以解決現(xiàn)有的卷布機構 因織機的速度變快或變慢所導致的卷布張力不均勻的問題。為達上述目的，本發(fā)明公開的一種卷布張力恒定的卷布機構，所述卷布機構包括 卷布電機及與中央控制器連接的電機驅動器、電機供電電源和人機界面，所述電機驅動器 還連接所述卷布電機，其中，所述卷布機構設有卷布張力傳感器，所述張力傳感器與所述中 央控制器連接；所述張力傳感器用于采集卷布張力；所述中央控制器用于在第一工作模式下，將所述張力傳感器采集的張力與設定 的張力比較，如果兩者的比較結果不相符，通過PI控制方法調整所述卷布電機的轉速及方 向直至所述張力傳感器采集的張力與設定的張力相符。為達上述目的，本發(fā)明還公開一種中央控制器，應用于卷布機構中并連接所述卷 布機構的電機驅動器、電機供電電源和人機界面，所述電機驅動器還與卷布電機連接，所 述中央控制器還設置有連接張力傳感器用的傳感器接口，所述張力傳感器用于采集卷布張 力；其中，所述中央控制器至少設置有第一工作模式，在第一工作模式下，所述中央控 制器將所述張力傳感器采集的張力與設定的張力比較，如果兩者的比較結果不相符，通過 PI控制方法調整所述卷布電機的轉速及方向直至所述張力傳感器采集的張力與設定的張 力相符。本發(fā)明公開的卷布張力恒定的卷布機構及中央控制器，該中央控制器可以通過PI 控制方法實時調整卷布電機的轉速及方向以與設定的(即恒定的)張力相符，從而也就解 決了現(xiàn)有的卷布機構因織機的速度變快或變慢所導致的卷布張力不均勻等問題。


圖1為本發(fā)明公開的卷布張力恒定的卷布機構的組成框圖；圖2為本發(fā)明公開的中央控制器的組成框圖3為本發(fā)明公開的中央控制器的工作流程示意圖；圖4為本發(fā)明公開的卷布機構的電壓型壓力傳感器的輸入電路；圖5為本發(fā)明公開的卷布機構的電機接口電路；圖6為本發(fā)明公開的卷布機構的功能按鍵電路；圖7為本發(fā)明公開的卷布機構的中央控制器的電路；圖8為本發(fā)明公開的卷布機構的轉速電位器的電路；圖9為本發(fā)明公開的卷布機構的存儲器的電路；圖10為本發(fā)明公開的卷布機構的電壓型壓力傳感器的輸入電路；圖11為本發(fā)明公開的卷布機構的液晶顯示器接口電路；圖12為本發(fā)明公開的卷布機構的聲音報警電路；圖13為本發(fā)明公開的卷布機構的外部控制信號的輸入電路。
具體實施例下面結合說明書附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細描述。顯然，所描述的實施 例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲取 的其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明實施例公開一種卷布張力恒定的卷布機構及中央控制器，如圖1及圖2所 示，該卷布機構包括卷布電機1及與中央控制器2連接的電機驅動器3、電機供電電源4和 人機界面5，且電機驅動器3還連接卷布電機1。本實施例中，該卷布機構還設置有用于采 集卷布張力的卷布張力傳感器6，該張力傳感器6與中央控制器2連接。該中央控制器2可 以采用 C8051F340、C8051F341、C8051F344、C8051F345 等單片機來實現(xiàn)其功能。本實施例中，該中央控制器2設置有連接張力傳感器6用的傳感器接口，且至少設 置有以下的工作模式，該工作模式記為第一工作模式在第一工作模式下，該中央控制器2將張力傳感器6采集的張力與設定的張力比 較，如果兩者的比較結果不相符，通過PI控制方法調整卷布電機1的轉速及方向直至該張 力傳感器6采集的張力與設定的張力相符。上述第一工作模式由于是根據(jù)設定的張力值自動調整卷布機1的轉速及方向，也 可稱之為自動模式；其中，該設定的張力為操作人員通過人機界面5預先設置在該卷布機 構的所需的恒定張力，該設定值可以存儲于中央控制器2或與該中央控制器2連接的存儲 器中，以便于調用該設定值并根據(jù)該設定值調整卷布電機1的轉速及方向。本實施例所述 的PI控制方法即P (Proportion,比例)控制和I (Integration,積分)控制，該PI控制方 法與現(xiàn)有的PI控制方法一致，為本領域技術人員所熟知的技術，在此不再贅述?？蛇x的，上述中央控制器2還可以進一步設置其他常用/現(xiàn)有的工作模式，并在各 個工作模式之間進行切換。如圖2所示，該中央控制其2還設置有第二工作模式和第三工作 模式；在第二工作模式下，該中央控制器2根據(jù)外部電位器的給定速度值調節(jié)卷布電機1的 轉速及方向；在第三工作模式下，直接根據(jù)卷布機構設定的默認值(例如，設定的張力值) 調節(jié)卷布電機1的轉速及方向；并且當外部輸入信號與當前的工作模式?jīng)_突時，產(chǎn)生告警。可選的，上述中央控制器2連接并控制有兩套或兩套以上的卷布機1及張力傳感 器6，每套設備的狀態(tài)信息可適時顯示于人機界面并單獨控制，且各套設備之間互不干擾。
在實際應用中，常將上述第一種工作模式稱為自動模式，將第二種工作模式稱為 外部控制模式，將第三種工作模式稱為手動模式。該中央控制器的工作流程如圖3所示，包 括初始化、判斷工作模式并根據(jù)對應的工作模式提取參數(shù)，并輸出對應的控制信號等步驟， 具體流程請參照圖3。與之相對應的，本實施例還提供一種實現(xiàn)上述功能的中央控制器(后 續(xù)以CPU進行描述)及卷布機構的電路，且該中央控制器連接有兩臺卷布電機，各部分的結 構簡述如下卷布電機的張力通過張力傳感器發(fā)出，該張力傳感器可以是圖4所示的電壓型壓 力傳感器，也可以是圖10所述的電流型壓力傳感器，如圖4所示，該張力傳感器輸出張力信 號為0-10V，通過Rl，R3，R5，R6分壓，產(chǎn)生0-2. 5V電壓信號，經(jīng)過R13，Cl濾波電路，輸出 V-PRSS1，和CPU連接，輸入到CPU的AD轉換單元。第2路壓力信號輸入電路原理跟第1路 原理相同。如圖5所示，電機控制接口電路的控制板提供2個電機控制接口，可同時控制2個 電機。PULSl是CPU輸出控制電機的脈沖信號，DIRl是電機轉動方向信號，ENABLE1是電機 工作使能信號。4號端子是接地信號。第2個電機連接端子是5-8號端子，控制信號和第1 組相同。如圖6所示，該卷布電機功能按鍵電路的控制板有4個功能按鍵，KEYl, KEY2， KEY3，KEY4，該功能按鍵直接和CPU連接，按鍵的功能由CPU的軟件決定。如圖7所示，該CPU和其他單元電路通過線路板總線連接并運行控制軟件。如圖8所示的轉速調節(jié)電位器電路中，Vl和V2是2個IOK的電阻，改變Vl的阻 值大小，SPEED1_V輸出電壓信號，CPU根據(jù)電壓信號的大小，控制電機的轉速。如圖9所示的數(shù)據(jù)存儲電路是把設置的參數(shù)存儲起來，以方便關機之后數(shù)據(jù)不會 丟失。采用12總線存儲電路，可存儲2k字節(jié)信息。如圖10所示的電流型壓力傳感器信號輸入電路輸出的是4_20mA電流，通過R7和 R9電阻，輸出電壓為0. 5-2. 5V電壓，經(jīng)過阻容濾波，輸入到CPU的AD轉換單元。如圖11所示的液晶顯示接口電路通過20個引腳的端子和液晶顯示屏連接。如圖12所示的聲音報警電路的SPEAK和CPU連接，SPEAK為高電平時，三極管Ql 導通，揚聲器U7就會發(fā)出聲音。如圖13所示的外部控制信號輸入電路主要有自動狀態(tài)、手動狀態(tài)、前進后退、運 行停止等開關信號。輸入信號的公共端是1端，內(nèi)部接24V電源，當有信號輸入時，比如2 端和1端端接，這時候相當于“自動”信號輸入，光耦TOD的輸入端導通，輸出端光敏三極管 導通，AUTO輸出高電平，這個端和CPU相連，此時CPU就獲取了外部控制信號。其余的外部 控制信號輸入原理和這個相同。上述實施例公開的卷布張力恒定的卷布機構及中央控制器，該中央控制器可以通 過PI控制方法實時調整卷布電機的轉速及方向以與設定的張力相符，從而也就解決了現(xiàn) 有的卷布機構因織機的速度變快或變慢所導致的卷布張力不均勻等問題。以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本 技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
權利要求
1.一種卷布張力恒定的卷布機構，所述卷布機構包括卷布電機及與中央控制器連接 的電機驅動器、電機供電電源和人機界面，所述電機驅動器還連接所述卷布電機，其特征在 于，所述卷布機構設有卷布張力傳感器，所述張力傳感器與所述中央控制器連接；所述張力傳感器用于采集卷布張力；所述中央控制器用于在第一工作模式下，將所述張力傳感器采集的張力與設定的張 力比較，如果兩者的比較結果不相符，通過PI控制方法調整所述卷布電機的轉速及方向直 至所述張力傳感器采集的張力與設定的張力相符。
2.根據(jù)權利要求1所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央控制器還用于切換到第二工作模式，以根據(jù)外部電位器的給定速度值調節(jié) 所述卷布電機的轉速及方向。
3.根據(jù)權利要求1所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央控制器還用于切換到第三工作模式，以根據(jù)所述卷布機構設定的默認值調 節(jié)所述卷布電機的轉速及方向。
4.根據(jù)權利要求1至3任一所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央控制器還用于當外部輸入信號與當前的工作模式?jīng)_突時，產(chǎn)生告警。
5.根據(jù)權利要求1至3任一所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央控 制器連接并控制至少兩套卷布電機及相對應的卷布張力傳感器。
6.根據(jù)權利要求4所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央控制器連 接并控制至少兩套卷布電機及相對應的卷布張力傳感器。
7.—種中央控制器，應用于卷布機構中并連接所述卷布機構的電機驅動器、電機供電 電源和人機界面，所述電機驅動器還與卷布電機連接，其特征在于，所述中央控制器還設置 有連接張力傳感器用的傳感器接口，所述張力傳感器用于采集卷布張力；其中，所述中央控制器至少設置有第一工作模式，在第一工作模式下，所述中央控制器 將所述張力傳感器采集的張力與設定的張力比較，如果兩者的比較結果不相符，通過PI控 制方法調整所述卷布電機的轉速及方向直至所述張力傳感器采集的張力與設定的張力相 符。
8.根據(jù)權利要求7所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央控制器還設置有第二工作模式，在第二工作模式下，所述中央控制器根據(jù)外 部電位器的給定速度值調節(jié)所述卷布電機的轉速及方向。
9.根據(jù)權利要求7所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央控制器還設置有第三工作模式，在第三工作模式下，所述中央控制器根據(jù)所 述卷布機構設定的默認值調節(jié)所述卷布電機的轉速及方向。
10.根據(jù)權利要求7至9任一所述的卷布張力恒定的卷布機構，其特征在于，所述中央 控制器還設置有告警單元，所述告警單元用于當外部輸入信號與當前的工作模式?jīng)_突時， 產(chǎn)生告警。
全文摘要
本發(fā)明公開一種卷布張力恒定的卷布機構及中央處理器，涉及紡織工業(yè)技術領域，以解決現(xiàn)有的卷布機構因織機的速度變快或變慢所導致的卷布張力不均勻的問題。本發(fā)明中，該卷布機構包括卷布電機及與中央控制器連接的電機驅動器、電機供電電源和人機界面，該電機驅動器還連接該卷布電機，其中，該卷布機構設有卷布張力傳感器，該張力傳感器與該中央控制器連接；該張力傳感器用于采集卷布張力；該中央控制器用于在第一工作模式下，將該張力傳感器采集的張力與設定的張力比較，如果兩者的比較結果不相符，通過PI控制方法調整該卷布電機的轉速及方向直至該張力傳感器采集的張力與設定的張力相符。
文檔編號B65H23/198GK102085975SQ20091018582
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2009年12月4日
發(fā)明者凌有鑄, 周力, 唐詩忠, 婁柯, 孫駟洲, 徐曉光, 楊會成, 王冠凌, 王萍萍 申請人:徐曉光