[实用新型]一种全自动电脑横机的导纱器运动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及全自动电脑横机技术领域，尤其涉及一种全自动电脑横机的导纱器运动控制系统。

背景技术

传统的导纱器运动控制系统是由纱嘴电磁铁和机头配合完成实现的，导纱器安装在纱嘴导轨上，纱嘴电磁铁安装在机头上，当机头运动到导纱器所在位置时打开纱嘴电磁铁，从而带动导纱器运动，当导纱器到达预定位置时，只需要闭合纱嘴电磁铁，就可以使导纱器留在该位置。因此这种导纱器运动控制系统的导纱器位置停放严重的依赖机头的运动和纱嘴电磁铁的开合。

当机头远离导纱器的时候，就不能改变导纱器的位置，必需要等到机头重新运动到导纱器停放位置时才能改变导纱器的位置，而且在导纱器停放的时候又没有一个很好的速度控制，导致导纱器被停放下来后依然会惯性的运动一段时间，从而偏离预定的位置。此外，纱嘴电磁铁本身的性能也不是很稳定，经常会损毁或被误操作，导致导纱器的位置停放不准确。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种精度高，可以实时控制导纱器移动与停放的全自动电脑横机的导纱器运动控制系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种全自动电脑横机的导纱器运动控制系统，该系统包括：

上位机模块，用于生成伺服电机的控制命令和接收控制命令的执行结果；

人机交互模块，用于手动输入伺服电机的运行参数以及查看伺服电机的运行状态；

控制模块，用于接收上位机模块输出的控制命令、伺服电机反馈回来的编码信号以及人机交互模块输出的伺服电机运行参数，产生输出到功率模块的PWM信号，向上位机模块发送上位机模块命令处理后的执行结果，向人机交互模块发送伺服电机的运行状态；

功率模块，用于接收控制模块产生的PWM信号，并转换产生UVW三相信号到伺服电机；

伺服电机，接收并执行驱动命令，通过机械传动装置带动导纱器运动，并通过编码器发送编码信号。

作为优选，所述的机械传动装置包括主动轮、从动轮，从动轮与主动轮之间通过同步传送带相连接，主动轮与伺服电机的输出轴相连，导纱器绑在同步传送带上。采用上述结构，可以快速响应导纱器运动的控制命令。

作为优选，所述的控制模块包括DSP、FPGA、EEPROM与放大电路；DSP是数据处理的中心，用于实现与上位机模块的通信控制、接收伺服电机发送的编码信号、产生PWM信号、接收人机交互模块的输入数据并保存数据、监测电压反馈信号；FPGA，用于辅助DSP进行I/O端口扩展；EEPROM，用于存储数据；放大电路，用于放大功率模块反馈回来的电压并把放大的电压输入到DSP中。

作为优选，所述的功率模块包括多个相互独立的IPM模块，电压检测电路，整流电路，开关电源变换电路；整流电路，将市电或三相电整流变换成直流电；每个IPM模块对应控制一个伺服电机，它们根据控制模块输入的PWM信号，将整流得到的直流电转换成适合伺服电机工作的UVW三相信号；电压检测电路，用于检查市电或三相电、UVW三相信号的电压，及时提供报警并给予保护；开关电源变换电路，产生适合功率模块和控制模块运行的直流电压。

作为优选，所述的机械传动装置包括主动轮、从动轮，从动轮与主动轮之间通过同步传送带相连接，主动轮与伺服电机的输出轴相连，导纱器绑在同步传送带上。

采用了上述技术方案的本实用新型的原理及具有的优点是：

本实用新型的导纱器的位置移动通过伺服电机的转动完成，伺服电机的转速决定导纱器的移动快慢，伺服电机的转向决定导纱器的移动快慢，导纱器位置的精确控制是通过伺服电机的编码器反馈完成；伺服电机的转速和转向均由控制模块的输出PWM信号控制。

此外，为了使导纱器能够平稳的运行，还可对其运行过程进行优化；具体包括加速阶段，导纱器的运行速度由慢到快；高速阶段，导纱器的速度维持稳定不变；减速阶段，导纱器的运行速度逐步的降低直至停止。

传统的导纱器运动控制是通过纱嘴电磁铁和机头的运动配合完成的。由于纱嘴电磁铁本身的性能的缺陷和该控制方法本身的不足，会经常导致导纱器位置停放不准确，或者根本就没有移动导纱器位置。而本实用新型所示提出的导纱器运动控制系统及方法，除了能够解决以上的缺点外，还具有实时控制导纱器的移动以及快速响应导纱器移动的优点。

附图说明

图1为本实用新型导纱器运动控制系统的结构框图；

图2为本实用新型控制模块与功率模块的工作示意图；

图3为机械传动装置的结构示意图；

图4为伺服电机编码信号变化量与控制模块输出PWM信号的频率之间的关系图。

具体实施方式