本發(fā)明屬于紡織設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種倍捻機(jī)控制設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前市售的傳統(tǒng)的倍捻機(jī)由一臺(tái)主電機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)過齒輪箱傳動(dòng)完成錠子旋轉(zhuǎn)、卷繞輥轉(zhuǎn)動(dòng)、橫動(dòng)移紗桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)這三部分動(dòng)作，各個(gè)傳動(dòng)部件靠4個(gè)齒輪箱傳動(dòng)。這種純機(jī)械式的倍捻機(jī)須配置大量的捻度變換齒輪和皮帶輪，以滿足加工不同捻度紗線的要求，不僅機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、配件多，而且齒輪箱加工難度大、工藝變換復(fù)雜、繁瑣；運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲大；能耗高。這與近年來我國(guó)提出的建設(shè)節(jié)能、環(huán)保的和諧社會(huì)不相適應(yīng)，巨大的耗電量所產(chǎn)生的高額生產(chǎn)成本也會(huì)大大削弱我國(guó)的紡織企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也會(huì)對(duì)紡織工人的身心健康造成巨大的傷害。

現(xiàn)實(shí)情況是國(guó)產(chǎn)倍捻機(jī)的機(jī)電一體化的進(jìn)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他紡織機(jī)械，如無(wú)梭織機(jī)、自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)等設(shè)備，因其自身的特性，現(xiàn)在它的機(jī)電一體化程度還只是處在起步階段，這是目前市場(chǎng)長(zhǎng)期面臨的尷尬處境，也是行業(yè)急需提升的技術(shù)需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了倍捻機(jī)控制設(shè)備，這種倍捻機(jī)電控系統(tǒng)，相比較傳統(tǒng)的龍帶驅(qū)動(dòng)、錠帶驅(qū)動(dòng)模式，顯著特點(diǎn)為每個(gè)單元具有獨(dú)立加捻的電機(jī)，獨(dú)立的伺服控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；整機(jī)每個(gè)單錠運(yùn)行的當(dāng)前及歷史狀態(tài)、產(chǎn)量及報(bào)警信息集中統(tǒng)計(jì)、一目了然。尤為突出的單錠計(jì)長(zhǎng)、到長(zhǎng)自動(dòng)停錠功能可以改變捻線工序不能單錠筒紗計(jì)長(zhǎng)工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：倍捻機(jī)控制設(shè)備，包括一臺(tái)上位機(jī)、若干控制器、若干電機(jī)、若干錠子和總線，所述上位機(jī)通過所述總線與若干控制器相連接，每臺(tái)所述控制器與所述電機(jī)之間設(shè)置有信號(hào)線，在每臺(tái)電機(jī)與錠子之間設(shè)置有一條控制線。

所述總線為CAN總線。

所述總線為RS485總線。

所述總線為以太網(wǎng)。

所述上位機(jī)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。

所述軟件系統(tǒng)包括主控制軟件。

每臺(tái)電機(jī)設(shè)置有獨(dú)立的供電系統(tǒng)。

所述上位機(jī)可連接160臺(tái)控制器。

所述電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)，具有多相繞組，多個(gè)磁場(chǎng)位置傳感器，設(shè)置有多組電子換向單元。

本發(fā)明具有如下有益效果：

每個(gè)單錠子具有獨(dú)立電機(jī)控制單元；這種電機(jī)是多相的、直流無(wú)刷電機(jī)；這種數(shù)百臺(tái)電機(jī)同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)是通過CANBUS總線高速傳輸控制指令的；裝置中多臺(tái)電機(jī)速度控制采用微分曲線跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同錠及錠間速度誤差0.1%-0.2%的運(yùn)行精度。它的同步運(yùn)動(dòng)速度最高可以同時(shí)達(dá)到26000RPM。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1. 上位機(jī)；2. 總線；3. 控制器；4.電機(jī)；5. 錠子；6. 信號(hào)線；7. 控制線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明，并非限制本發(fā)明所涉及的范圍。

參見圖1所示，本發(fā)明包括一臺(tái)上位機(jī)1、若干控制器3、若干電機(jī)4、若干錠子5和總線2，所述上位機(jī)1通過所述總線2與若干控制器3相連接，每臺(tái)所述控制器3與所述電機(jī)4之間設(shè)置有信號(hào)線6，在每臺(tái)電機(jī)4與錠子5之間設(shè)置有一條控制線7。每個(gè)錠子5由一臺(tái)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)，而一臺(tái)電機(jī)4由控制器3驅(qū)動(dòng)，所述電機(jī)4是永磁無(wú)刷，所述上位機(jī)1包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，所述軟件系統(tǒng)包括主控制軟件，上位機(jī)1通過總線2將運(yùn)行工藝參數(shù)下發(fā)到各控制器3，各控制器3的運(yùn)行狀態(tài)也可以通過總線2回饋到上位機(jī)1。由于錠子5具有CPU控制，單個(gè)錠子5的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控成為可能。每個(gè)錠子5運(yùn)行的當(dāng)前及歷史狀態(tài)、產(chǎn)量及報(bào)警信息等統(tǒng)計(jì)信息通過總線2集中輸送到上位機(jī)1，上位機(jī)1采用數(shù)據(jù)庫(kù)集中管理。因此每個(gè)錠子5具有獨(dú)立的電機(jī)控制單元；這種電機(jī)4是具有多相繞組，多個(gè)磁場(chǎng)位置傳感器，設(shè)置有多組電子換向單元。通過總線2，整個(gè)系統(tǒng)數(shù)百臺(tái)電機(jī)4接收高速傳輸控制指令，同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明所包括的多臺(tái)電機(jī)4的速度控制采用微分曲線跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同錠子5及錠子5間速度運(yùn)行精度為0.1%-0.2%。

每個(gè)獨(dú)立的控制器3的控制單元根據(jù)開關(guān)按鈕、傳感器、測(cè)速環(huán)節(jié)、過流保護(hù)電路等提供信號(hào)，上位機(jī)1的主控制軟件實(shí)現(xiàn)了電機(jī)4的控制功能，包括啟動(dòng)/停止、正/反轉(zhuǎn)、速度閉環(huán)控制等。工作過程是，當(dāng)通道有紗，系統(tǒng)正常加捻運(yùn)動(dòng)；通道無(wú)紗，傳感器探知后反饋給單個(gè)錠子5的單元CPU,CPU經(jīng)工藝延時(shí)后觸發(fā)單個(gè)錠子5的電磁閥，電磁閥控制氣缸在特定工藝時(shí)間段內(nèi)送氣抬升氣缸，氣缸將筒紗抬起。系統(tǒng)進(jìn)入探紗等待狀態(tài)，進(jìn)入下一次的控制循環(huán)。在倍捻機(jī)控制中，可連接有多達(dá)一百六十個(gè)錠子5單元；每個(gè)單元具有獨(dú)立加捻的電機(jī)4，每個(gè)單元有獨(dú)立的伺服控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；獨(dú)立的供電系統(tǒng)；本發(fā)明具有故障保護(hù)、掉電保護(hù)、過流保護(hù)等功能。獨(dú)特的控制器3，除伺服控制速度外，還有特殊的接口電路，用以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、斷紗傳感器接口、電磁閥接口、報(bào)警指示燈等等。電機(jī)4的運(yùn)動(dòng)運(yùn)行速度平穩(wěn)，精度更高?？梢栽?S內(nèi)達(dá)到最高15000RPM的工藝紡紗速度。運(yùn)行過程中速度控制精度為：±0.1.%。如果30秒不能達(dá)到旋轉(zhuǎn)精度，會(huì)自動(dòng)報(bào)警停錠?？焖僦苿?dòng)或失電制動(dòng)時(shí)間3-5秒。總線的通訊功能具備在任意工作環(huán)境下，上位機(jī)1下傳工藝參數(shù)或控制器3上傳各錠子的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不丟數(shù)據(jù)、不出差錯(cuò)，做到萬(wàn)無(wú)一失；具有自診斷功能：出現(xiàn)異常狀態(tài)（通訊異常、速度波動(dòng)大等）能自動(dòng)停機(jī)，并通知上位機(jī)1。系統(tǒng)中的總線2為CAN 總線，CAN 總線是一種具有高可靠性的現(xiàn)場(chǎng)總線。作為事件觸發(fā)協(xié)議，CAN 總線可以很方便的構(gòu)建多主站訪問的分布式系統(tǒng)。

系統(tǒng)中的總線2也可以是RS-485總線結(jié)構(gòu)。

系統(tǒng)中的總線2也可以是以太網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)，這樣，上位機(jī)1和控制器3之間利用網(wǎng)線傳輸信號(hào)。

上位機(jī)1的節(jié)點(diǎn)地址默認(rèn)為0，各錠子5的控制器3的節(jié)點(diǎn)地址范圍為1-160，通過撥碼器設(shè)置一個(gè)唯一的地址。上位機(jī)1以群發(fā)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式將各種工藝參數(shù)發(fā)送給各控制器3，控制器3以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式將電機(jī)4的運(yùn)行狀態(tài)和故障代碼發(fā)送給上位機(jī)1。上位機(jī)1根據(jù)開關(guān)按鈕、傳感器、測(cè)速環(huán)節(jié)、過流保護(hù)電路等提供的信號(hào)，主控制軟件實(shí)現(xiàn)了電機(jī)4的控制功能，包括啟動(dòng)/停止、正/反轉(zhuǎn)、速度閉環(huán)控制等。

本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明不但使機(jī)頭控制智能化、自動(dòng)化，而且使單錠運(yùn)行高度同步、一致，進(jìn)而提升整機(jī)設(shè)備的電氣自動(dòng)化水平。

精確控制單個(gè)錠子5的電機(jī)4高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，成10倍降低錠子5間偏差值，有效控制捻不勻率，從根本上提升設(shè)備工藝指標(biāo)；

單個(gè)錠子5的CPU以通訊方式控制指令傳遞，單個(gè)錠子5的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控成為可能；多種工藝設(shè)定更為便捷。單個(gè)錠子5的運(yùn)行速度、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、故障狀態(tài)等信息可以被上位機(jī)1收集并處理，進(jìn)而形成滿足工藝需要的報(bào)表。

采用單個(gè)錠子5直接驅(qū)動(dòng)控制，電機(jī)4功耗低、效率高。相比之前的傳統(tǒng)機(jī)型，單個(gè)錠子5的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置的每個(gè)單元采用高精度伺服控制，消除原有龍帶傳動(dòng)的磨損、速度滑差。降噪效果明顯、并降振動(dòng)、低粉塵，改善了生產(chǎn)環(huán)境，有效地節(jié)能減排。