專利名稱：紡織上漿率自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)控制裝置，尤其涉及一種用在紡織經(jīng)紗，檢測(cè)、調(diào)整上漿率的自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
紡織經(jīng)紗上漿是織造生產(chǎn)中最重要的工序之一，經(jīng)紗上漿率是表示紗線上漿量的大小，是指上漿后粘附經(jīng)紗上的漿料干重對(duì)經(jīng)紗干重的百分比，經(jīng)紗上漿率的常規(guī)檢測(cè)方法為退漿法。漿紗上漿率過(guò)大，會(huì)增加漿紗成本、制造時(shí)產(chǎn)生脆斷頭、影響織造效率，上漿率過(guò)小，經(jīng)紗斷頭將明顯增加，起毛起球，甚至由于斷頭太多而無(wú)法織造，造成很大浪費(fèi)。在漿紗生產(chǎn)過(guò)程中，影響上漿率的因素很多而當(dāng)漿液調(diào)治好，漿液的含固量、粘度達(dá)到工藝要求時(shí)，漿紗擋車工只能通過(guò)調(diào)漿紗機(jī)速度、壓漿輥壓力、浸漿方式和浸沒(méi)輥的高低位置來(lái)調(diào)整上漿率的大小，至于實(shí)際上漿率的大小僅能憑經(jīng)驗(yàn)和手感來(lái)判斷，而上漿率的測(cè)試結(jié)果要在漿紗取樣幾小時(shí)后才能得到。這個(gè)結(jié)果只能起到事后核對(duì)的作用而無(wú)法指導(dǎo)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種能夠檢測(cè)、調(diào)整上漿率的自動(dòng)控制裝置。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種上漿率自動(dòng)控制裝置，包括一個(gè)微控制器，一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，兩級(jí)電壓放大器，兩級(jí)功率放大器，傳感器和執(zhí)行部件，所述傳感器將檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)所述兩級(jí)電壓放大器放大后，輸入到所述A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸出到所述微控制器，微控制器將處理后的數(shù)字信號(hào)輸出到所述D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，輸出到所述兩級(jí)功率放大器，放大后的信號(hào)傳遞給執(zhí)行部件動(dòng)作。
所述傳感器包括β射線探測(cè)器和壓力傳感器，所述β射線探測(cè)器由射線源和電離室組成，射線源發(fā)出射線，電離室接收反射回的射線，使電離室內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生電離，電離室輸出電流至前置放大級(jí)，此信號(hào)處理后，輸送到的執(zhí)行部件是漿紗機(jī)喂入電機(jī)的變頻器；所述壓力傳感器傳遞的壓力信號(hào)經(jīng)處理后，驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行部件是壓漿輥電機(jī)。
所述微機(jī)控制器包括一個(gè)中央處理器，一個(gè)程序存儲(chǔ)器，一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，一個(gè)地址鎖存器，所述中央處理器的AD0-AD7端口，程序存器的D0-D7端口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的D0-D7端口，地址鎖存器的D0-D7端口接數(shù)據(jù)總線；中央處理器的A8-A15端口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的A0-A12端口，程序存儲(chǔ)器的A0-A14端口，地址鎖存器的Q0-Q7端口接地址總線；中央處理器的RD端口接程序存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的OE端口；中央處理器的WR端口接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的WE端口；中央處理器的ALE端口接地址鎖存器的LE端口。
工作過(guò)程向程序控制器設(shè)定工藝參數(shù)1，標(biāo)準(zhǔn)漿紗重量；2，標(biāo)準(zhǔn)漿紗喂入速度系數(shù)；3，壓漿輥標(biāo)準(zhǔn)壓力；4，是否進(jìn)行自動(dòng)控制；5，壓漿輥極限壓力。然后進(jìn)入自動(dòng)控制，在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)射線檢測(cè)儀時(shí)刻檢測(cè)成紗重量，進(jìn)行采樣程序，單片機(jī)1秒鐘采樣8次，然后對(duì)采集到的漿紗重量進(jìn)行滑動(dòng)平均計(jì)算，將連續(xù)十次采集到的漿紗重量進(jìn)行滑動(dòng)平均計(jì)算，將連續(xù)十次采集到的漿紗重量存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6264中，然后每采集1個(gè)實(shí)際漿紗重量，就與前9次采集的漿紗重量求一次平均，將得出的平均值作為采樣結(jié)果送入PID運(yùn)算公式中，進(jìn)行PID計(jì)算。PID是自動(dòng)控制中的經(jīng)典算法，P為比例環(huán)節(jié)，比例系數(shù)設(shè)定得越大，調(diào)節(jié)力度越大；I為積分環(huán)節(jié)，可以消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差；D為微分環(huán)節(jié)，可以提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)。當(dāng)P＝50，F(xiàn)＝20，D＝10即P＞40，30＞I＞15，D＜＝10，才能保證漿紗重量漂移較小，系統(tǒng)調(diào)節(jié)才穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)計(jì)算實(shí)際重量與標(biāo)準(zhǔn)漿紗質(zhì)量的偏差，運(yùn)行PID計(jì)算，時(shí)刻修正壓漿輥壓力，保證成紗重量的穩(wěn)定。計(jì)算出壓漿輥壓力后，程序還要檢測(cè)該壓力是否大于設(shè)定的壓漿輥壓力極限值，如果小于極限值，則不能輸出到I/P轉(zhuǎn)換器，只能降低車速，再根據(jù)車速與壓力的線性關(guān)系計(jì)算出新的壓力，這個(gè)壓力小于極限值。然后再由PID公式修正這個(gè)壓力值。
技術(shù)效果本實(shí)用新型上漿率自動(dòng)控制裝置在上述工作方式運(yùn)行時(shí)，上漿率能得到很好地控制。從而減少疵布，減少漿料的消耗量。一臺(tái)國(guó)產(chǎn)漿紗機(jī)配套100臺(tái)國(guó)產(chǎn)箭桿織機(jī)生產(chǎn)16×16×88×54牛仔布，上漿率在傳統(tǒng)方式下能控制在8-10％，采用上漿率自動(dòng)控制裝置后能控制在8-9％，節(jié)省漿料12噸。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1，本實(shí)用新型上漿率自動(dòng)控制裝置的電路方框圖。
圖2，探測(cè)器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3，本實(shí)用新型上漿率自動(dòng)控制裝置的輸入電路原理圖。
圖4，本實(shí)用新型上漿率自動(dòng)控制裝置的控制電路原理圖。
圖5，本實(shí)用新型上漿率自動(dòng)控制裝置的輸出電路原理圖。
圖6，本實(shí)用新型的電源電路原理圖具體實(shí)施方式
如圖1所示上漿率自動(dòng)控制裝置，包括一個(gè)微控制器，一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，兩級(jí)電壓放大器，兩級(jí)功率放大器，傳感器和執(zhí)行部件，所述傳感器將檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)所述兩級(jí)電壓放大器放大后，輸入到所述A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸出到所述微控制器，微控制器將處理后的數(shù)字信號(hào)輸出到所述D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，輸出到所述兩級(jí)功率放大器，放大后的信號(hào)傳遞給執(zhí)行部件動(dòng)作。
如圖2所示射線探測(cè)器21包括射線源22和電離室23。射線源22發(fā)出射線，電離室23接收反射回的射線，使電離室23內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生電離，電離室23輸出電流至前置放大級(jí)。
參照?qǐng)D3，圖4，圖5所示探測(cè)器探測(cè)到的紗漿信號(hào)經(jīng)兩級(jí)電壓放大器放大；放大器型號(hào)為OP07，放大器的同相輸入端通過(guò)一個(gè)20K電阻模擬接地，異相輸入端輸入電壓信號(hào)。20K的反饋電阻接在輸出端與異向輸入端之間，放大器需要提供±15V電源；模擬信號(hào)經(jīng)電壓放大后，傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換模塊，型號(hào)為AD650，變?yōu)橛?jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)，另一路由壓力傳感器發(fā)出的壓漿輥壓力信號(hào)經(jīng)過(guò)同樣的電路轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。
本實(shí)用新型的控制裝置由CPU，存儲(chǔ)器和I/O模塊組成，CPU采用INTEL公司的80196，16位單片機(jī)，程序存儲(chǔ)器型號(hào)為27256，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器型號(hào)為6264，CPU的AD0-AD7接數(shù)據(jù)總線，27256的D0-D7接數(shù)據(jù)總線，6264的D0-D7接數(shù)據(jù)總線，74LS373的D0-D7接數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)總線用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)總線是雙向的，即數(shù)據(jù)既可以從CPU送到其它部件，也可以從其它部件傳送到CPU。CPU的A8-A15接地址總線，27256的A0-A14接地址總線，6264的A0-A12接地址總線，鎖存器74LS373的Q0-Q7接地址總線。地址總線專門(mén)用來(lái)傳送地址信息，地址總是從CPU送出去的，所以和地址總線是單向的。CPU的RD接27256的OE和6264的OE，CPU的WR接6264的WE。CPU的ALE接鎖存器74LS373的LE。CPU通過(guò)ALE線控制74LS373鎖存器，當(dāng)ALE為低電平時(shí)，P4口輸出高8位地址總線，P3口輸出低8位地址總線，CPU根據(jù)P3和P4口的地址信號(hào)尋址。當(dāng)ALE為高電平時(shí)，CPU已經(jīng)尋找到地址單元，P4口高阻，P3口輸出8位數(shù)據(jù)，CPU對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)操作。CPU處理過(guò)的信號(hào)，傳輸給D/A轉(zhuǎn)換器，變換成模擬信號(hào)，本轉(zhuǎn)換電路采用MAXIM公司的MAX538芯片，該芯片精確度高，線性度好，將CPU計(jì)算機(jī)的壓漿輥壓力數(shù)值和漿紗喂入速度數(shù)值轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器進(jìn)行兩級(jí)功率放大，輸出到壓漿輥的I/P轉(zhuǎn)換器和漿紗機(jī)喂入電機(jī)的變頻器上，控制壓漿輥壓力和喂入速度。
本裝置按裝在漿紗機(jī)上，工作環(huán)境比較惡劣，空氣潮濕，外界電氣干攏信號(hào)地較頻繁，因此電源電路采用了抗干擾措施。參照?qǐng)D6，瞬變電壓二極管ZT，ZT1反接在三端穩(wěn)壓器7805的輸入端和輸出端，當(dāng)輸入端電壓超過(guò)允許值12V時(shí)，接在輸入端的瞬變電壓二極管ZT會(huì)立刻短路，將高壓濾波，當(dāng)輸入電壓又恢愎到12V以下時(shí)，瞬變電壓二極管ZT恢復(fù)到原來(lái)的斷開(kāi)狀態(tài)，穩(wěn)壓器7815和7915向運(yùn)算放大器OP07和AD650提供工作電壓，它們的地線為模擬地，穩(wěn)壓器7805向CPU程序存儲(chǔ)器27256，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6264，提供工作電壓，它們的地線為數(shù)字地，模擬地和數(shù)字地獨(dú)立分布，避免互相干擾；DY1-DY8為整流二極管，DY1-4構(gòu)成整流橋，DY5-8構(gòu)成另一個(gè)整流橋；在這些整流二極管的陽(yáng)極和陰極上并聯(lián)0.1U電容，可以將尖峰脈沖和浪涌電壓濾波。
權(quán)利要求1.一種上漿率自動(dòng)控制裝置，其特征在于包括一個(gè)微控制器，一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，兩級(jí)電壓放大器，兩級(jí)功率放大器，傳感器和執(zhí)行部件，所述傳感器將檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)所述兩級(jí)電壓放大器放大后，輸入到所述A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸出到所述微控制器，該微控制器將處理后的數(shù)字信號(hào)輸出到所述D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，輸出到所述兩級(jí)功率放大器，放大后的信號(hào)傳遞給所述執(zhí)行部件動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上漿率自動(dòng)控制裝置，其特征在于所述傳感器包括β射線探測(cè)器和壓力傳感器，所述β射線探測(cè)器由射線源和電離室組成，所述射線源發(fā)出射線，所述電離室接收反射回的射線，使電離室內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生電離，電離室輸出電流至前置放大級(jí)，此信號(hào)處理后，輸送到的執(zhí)行部件是漿紗機(jī)喂入電機(jī)的變頻器；所述壓力傳感器傳遞的壓力信號(hào)經(jīng)處理后，驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行部件是壓漿輥電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制裝置，其特征在于所述微機(jī)控制器包括一個(gè)中央處理器，一個(gè)程序存儲(chǔ)器，一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，一個(gè)地址鎖存器，所述中央處理器的AD0-AD7端口，程序存儲(chǔ)器的D0-D7端口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的D0-D7端口，地址鎖存器的D0-D7端口接數(shù)據(jù)總線；中央處理器的A8-A15端口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的A0-A12端口，程序存儲(chǔ)器的A0-A14端口，地址鎖存器的Q0-Q7端口接地址總線；中央處理器的RD端口接程序存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的OE端口；中央處理器的WR端口接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的WE端口；中央處理器的ALE端口接地址所存器的LE端口。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種上漿率自動(dòng)控制裝置,它包括一個(gè)微控制器,一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器,一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器,兩級(jí)電壓放大器,兩級(jí)功率放大器,傳感器和執(zhí)行部件,所述傳感器將檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)所述兩級(jí)電壓放大器放大后,輸入到所述A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),輸出到所述微控制器,該微控制器將處理后的數(shù)字信號(hào)輸出到所述D/A轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),輸出到所述兩級(jí)功率放大器,放大后的信號(hào)傳遞給所述執(zhí)行部件動(dòng)作。本實(shí)用新型能及時(shí)檢測(cè)、調(diào)整上漿率,從而減少疵布,減少漿料的消耗量。
文檔編號(hào)G05D15/00GK2499874SQ0125955
公開(kāi)日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2001年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月27日
發(fā)明者趙強(qiáng), 于辛, 程學(xué)忠 申請(qǐng)人:趙強(qiáng), 于辛, 程學(xué)忠