[实用新型]一种基于嵌入式的高速剑杆织机专机化控制系统

权利要求书

1.一种基于嵌入式的高速剑杆织机专机化控制系统，其特征在于：该控制系统包含主控模块、选纬绞边模块、电子送经卷取模块、主传动控制模块、刹车离合控制模块、储纬器控制模块、热熔丝控制模块、智能人机交互系统和智能故障诊断系统；

所述主控模块包括通讯和下载模块、时钟模块、开关量输入模块、最小系统模块、开关量输出模块、纬纱检测模块、振动检测模块和供电模块，振动检测模块连接安装在织机不同位置上的振动传感器，纬纱检测模块连接纬纱检测器；

主控模块通过RS485或RS232接口与智能人机交互系统的触摸屏进行通讯，通过WIFI或以太网接口与智能人机交互系统的网络云平台进行通讯；

主控模块通过RS485接口与编码器通讯；

主控模块与选纬绞边模块、电子送经卷取模块、主传动控制模块、储纬器控制模块、热熔丝控制模块和智能故障诊断系统之间通过CAN BUS接口进行双向通讯；

电子送经卷取模块同时与送经电机和卷取电机双向通信，电子送经卷取模块连接张力传感器；

主传动控制模块连接主电机；

储纬器控制模块连接储纬器，

热熔丝控制模块与热熔丝电连接。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式的高速剑杆织机专机化控制系统，其特征在于：所述通讯和下载模块包括JTAG和WIFI两种下载接口以及RS232、RS485、WIFI、以太网、CAN多种通讯接口；时钟模块以PCF8563时钟芯片为核心，且其晶振输入端OSCI引脚接一个5pF到20pF微调电容；最小系统模块以STM32F4芯片为核心。

3.根据权利要求1所述的基于嵌入式的高速剑杆织机专机化控制系统，其特征在于：该系统还包括慢车控制模块，主控模块的输出端连接慢车控制模块，慢车控制模块连接慢电机及慢离合，包括输入接口、输出接口和继电器。

4.根据权利要求1所述的基于嵌入式的高速剑杆织机专机化控制系统，其特征在于：开关量输入模块连接织机横梁和控制柜上的按键、旋钮以及各种织机上的各种接近开关，主要由光耦6N135及外围电路组成，与最小系统模块连接；开关量输出模块连接织机指示灯及电子多臂开关量控制部件，主要由光耦TLP2301和PMOS管IRF9540及外围电路组成。

5.根据权利要求4所述的基于嵌入式的高速剑杆织机专机化控制系统，其特征在于：开关量输出模块的一个开关量输出电路为：光耦TLP2301的输入端Anode引脚通过电阻R1接VCC3.3V引脚，另一输入端Cathode引脚接最小系统模块中的主控芯片STM32F4的某一个I/O口，记为GPIOx，光耦TLP2301的输出端Collector引脚接GND，另一个输出端Emitter引脚连接PMOS管IRF9540的G极且通过上拉电阻R2接24V电压，PMOS管IRF9540的S极接24V电压，PMOS管IRF9540的D极为输出端，记为Yout，通过限流电阻R3和输出指示灯LED1接GND；二极管M7的负极接Yout，正极接GND。

6.根据权利要求1所述的基于嵌入式的高速剑杆织机专机化控制系统，其特征在于：上述纬纱检测模块主要由芯片U1、U3和U4及外围电路组成，其中U1为具备I²C串行总线接口的AD转换芯片，U3和U4为双运算放大器，具体为纬纱检测器通过端子P1与本纬纱检测模块连接，P1的引脚“黑”连接24V，引脚“蓝”连接AGND，引脚“灰”连接纬纱检测器的电流输出端，记为Iout,且经过电阻R11接入U3的IN1+引脚，还经过检测电阻R10接入AGND，U3的IN1-引脚经过电阻R12接AGND，还经过电阻R13接U3的OUT1引脚，该OUT1引脚又经过电阻R14接IN2+引脚，U3的IN2-引脚与OUT2引脚直接相连，输出记为Uin，U3的GND引脚接AGND，U3的VCC引脚接+5V，且经过去耦电容C2接AGND，U3的输出Uin连接U1的AIN0引脚，U1的AIN1、AIN2和AIN3引脚分别连接振动检测模块输出的电压信号Signal_15、Signal_25和Signal_35；U1的地址引脚A0接VCC3.3V，另外两个地址引脚A1和A2以及VSS引脚都接DGND；U1的VDD引脚和VREF引脚接+5V，且经过去耦电容C1接AGND，U1的AGND引脚和EXT引脚直接AGND，DGND与AGND之间通过0Ω电阻R19单点连接，OSC引脚浮空，SCL引脚和SDA引脚分别连接最小系统模块的IIC_SCL和IIC_SDA两个GPIO口,U1的AOUT引脚为电压输出端，记为Uout，经过电阻R15连接U4的IN2+引脚；U4的IN2-引脚经电阻R16接AGND,另外还经电阻R17与U4的OUT2引脚相连，OUT2引脚又经电阻R18与U4的IN1+引脚相连，U4的IN1-引脚与OUT1引脚直接相连，且连接P1的引脚“红”，记为Vctr，为0～24V电压，U4的GND引脚接AGND，VCC引脚接24V且经过去耦电容C3接AGND。