一种智能电子抽纬控制系统的制作方法

1.本发明涉及电子抽纬控制系统技术领域，尤其涉及一种智能电子抽纬控制系统。


背景技术：

[0002][0003]
目前，纺织技术已日渐成熟，在国内的使用范围越来越广，然而纺织行业是劳动力密集型企业，需要大量的人工劳动力成本。提高纺织机械的全自动化已迫在眉睫，目前织机的控制和织造已基本实现了全面的自动化，织造的速度和效率也在不断的提高，但是短纬和断纬依然是我们绕不开的话题，然而随着光电技术和自动化技术这些年的飞跃发展，采用先进光电信号检测和电机驱动方案，已可实现无人工操作。
[0004]
织布属于纺织行业下游，属于典型劳动密集型行业，设备需要大量的人力维护，比如挡车工，机修工等待。近年来随着中国社会的发展，工人工资成本逐年提高，基本已经成了劳动密集型产业的主要成本开支，所以如何机器替人成为这个行业主要的研究课题。
[0005]
智能电子抽纬系统就在在这样的背景下立项。其主要实现的目的就是尽量减少挡车工，尽量做到无照料。


技术实现要素：

[0006]
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种智能电子抽纬控制系统，其有效减少了人工参与，降低了人力成本。
[0007]
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0008]
一种智能电子抽纬控制系统，包含控制模块、电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块，所述电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块分别与控制模块连接；
[0009]
所述电子纬纱剪刀控制模块包含电子纬纱剪刀、电子纬纱剪刀电机、电子纬纱剪刀驱动单元、电压采集及保护单元、功率输出单元；所述控制模块的输出端连接功率输出单元的输入端，功率输出单元的输出端连接电子纬纱剪刀驱动单元的输入端，电子纬纱剪刀驱动单元的输出端连接电子纬纱剪刀电机的输入端，电子纬纱剪刀电机的输出端连接电子纬纱剪刀；所述控制模块通过电压采集及保护单元连接电子纬纱剪刀；
[0010]
所述抽纬机控制模块包含电控模块、抽纬机电机驱动模块、步进电机和抽纬机；所述控制模块的输出端连接电控模块的输入端，电控模块的输出端连接抽纬机电机驱动模块的输入单，抽纬机电机驱动模块的输出端连接步进电机的输入端，步进电机的输出端连接抽纬机的输入端。
[0011]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述控制模块包括微控制器模块、横吹阀控制模块、吸纱阀控制模块、压纱阀控制模块、剪切阀控制模块、光电检测模块、报警输出模块、编码器输入模块和电源模块，所述横吹阀控制模块、吸纱阀控制模块、压纱阀控制模块、剪切阀控制模块、光电检测模块、报警输出模块、编码器输入模块和电源模块分别与微控制器模块连接。
[0012]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，还包含光电开关、报警指示灯、编码器和电源模块，所述光电开关的信号输出端与光电检测模块连接，所述报警输出模块的信号输出端与报警指示灯连接，所述编码器和编码器输入模块采用光耦6n137编码器接口隔离输入。
[0013]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述电压采集及保护单元包含电压ui端、变压器t1、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10，运算放大器lm339、电容c3、电容c4、三极管q1、稳压二极管vd、电压+12v端、电压into端；其中，电压ui端的一端连接变压器t1的a端，电压ui端的另一端连接变压器t1的b端，变压器t1的c端连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接运算放大器lm339的5端口，变压器t1的d端分别连接运算放大器lm339的4端口和运算放大器lm339的12端口并接地，运算放大器lm339的3端口分别连接电压+12v端、电阻r6的一端，运算放大器lm339的2端口分别连接电阻r6的另一端和电容c3的一端，电容c3的另一端分别连接电阻r7的一端、电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接三极管q1的基极，三极管q1的集电极分别连接电阻r9的一端、电容c4的一端、稳压二极管vd的负极、电阻r10的一端和电压into端，电阻r9的另一端接地，电阻r7的另一端分别连接电容c4的另一端、稳压二极管vd的正极、电阻r10的另一端，三极管q1的发射极接地。
[0014]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述抽纬机电机驱动模块包含电机驱动u4、电容c6、电容c7、电容c8、二极管d2、二极管d3、直流电机m1、直流电机m2；其中，电机驱动u4的引脚1、引脚15、引脚8接地，电容c6的一端分别与电机驱动u4的引脚9、引脚4以及vcc端连接，电容c6的另一端接地，直流电机m1的一端分别与电容c8的一端、电机驱动u4的引脚2、二极管d2的正极连接，直流电机m1的另一端分别与电容c8的另一端、电机驱动u4的引脚3连接，电机驱动u4的引脚13分别与二极管d3的正极、电容c7的一端、直流电机m2的一端连接，电机驱动u4的引脚14分别与电容c7的另一端、直流电机m2的另一端连接，二极管d2的负极接地，二极管d3的负极接地。
[0015]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述电控模块包含电机控制电路和电机保护电路，所述电机控制电路和电机保护电路连接，所述电机控制电路包含软起动电路、电压频率转换电路、脉冲宽度调制电路、三相换相电路，所述软起动电路的输出端分别连接电压频率转换电路和脉冲宽度调制电路的输入端，所述电压频率转换电路的输出端连接三相换相电路。
[0016]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述脉冲宽度调制电路包含电阻r1、电阻r2、nmos管n6、nmos管n7、nmos管n8、nmos管n9、nmos管n10、nmos管n11、pmos管p13、pmos管p14、pmos管p15、pmos管p16、电流源i1；
[0017]
其中，电阻r1的一端与vgl端连接，电阻r1的另一端分别与电阻r2的一端、pmos管p15的栅极，电阻r2的另一端分别与nmos管n6的源极、nmos管、nmos管n7的源极、nmos管n8的源极、nmos管n9的源极、nmos管n10的源极、nmos管n11的源极连接，nmos管n6的漏极分别与pmos管p13的漏极、pmos管p13的栅极、pmos管p14的栅极连接，pmos管p13的源极分别与电流源i1的一端、pmos管p14的源极连接，电流源i1的另一端分别与pmos管p15的源极、pmos管p16的源极连接，pmos管p15的漏极分别与n6的栅极、nmos管n7的栅极、nmos管n7的漏极、nmos管n8的漏极、nmos管n9的栅极，pmos管p16的漏极分别与nmos管n8的栅极、nmos管n9的漏极、nmos管n10的漏极、nmos管n10的栅极、nmos管n11的栅极连接，pmos管p14的漏极分别
与nmos管n11的漏极、端连接pmos管p16的栅极与连接。
[0018]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述电机保护电路包含电流传感器、电流电压转换电路、微控制器模块、过流保护电路、短路保护电路、缺相保护电路、过热保护电路，所述电流传感器通过电流电压转换电路连接微控制器模块，所述过流保护电路、短路保护电路、缺相保护电路、过热保护电路分别与微控制器模块连接。
[0019]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述电压频率转换电路用于将启动控制电压转换为方波信号，其频率与启动控制电压成正比，控制电机转速；所述脉冲宽度调制电路用于将启动控制电压转换为pwm波，其占空比与启动控制电压成正比，调节加载在电机上的等效电压。
[0020]
作为本发明一种智能电子抽纬控制系统的进一步优选方案，所述所述横吹阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱断纱后将纬纱从剪刀口吹出；所述吸纱阀控制模块采用drv8313驱动芯片，将横吹出的纬纱通过吸纱管道吸入；所述压纱阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱被吸入管道后，由压纱阀将纬纱压住；所述剪切阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱被压入固定后，剪切阀驱动剪刀片将纬纱剪断。
[0021]
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0022]
1、本发明一种智能电子抽纬控制系统，包含控制模块、电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块，采用电子剪刀剪切纬纱，剪切角度准、速度快，在出现断纬或短纬后，剪刀电机停止，电子剪刀会自动停止剪切，配合抽纱程序完成抽纱过程，其有效减少了人工参与，降低了人力成本；
[0023]
2、本发明抽纬机采用42步进电机做为抽纬动力，电控系统提供力矩控制，速度控制，主要控制要求就是要保证纱线不被拉断的情况下以最快速度抽纬，从而稳定提高效率；
[0024]
3、人工智能，自动判断抽纱过程，提示抽纱完成和失败原因，提高了生产效率，降低生产成本，大大减少人力，本系统可以极大的节约人力成本，普通织机1人维护3台织机，安装自动抽纬机后可以一人维护20台织机，效率大大提高。
附图说明
[0025]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0026]
图1是本发明一种智能电子抽纬控制系统的结构原理图；
[0027]
图2是本发明电子纬纱剪刀控制模块的结构原理图；
[0028]
图3是本发明抽纬机控制模块的结构原理图；
[0029]
图4是本发明控制模块的结构原理图；
[0030]
图5是本发明电压采集及保护单元的电路图；
[0031]
图6是本发明抽纬机电机驱动模块的电路图；
[0032]
图7是本发明电控模块的结构原理图；
[0033]
图8是本发明电机控制电路的结构原理图；
[0034]
图9是本发明电机保护电路的结构原理图；
[0035]
图10是本发明脉冲宽度调制电路的电路图。
具体实施方式
[0036]
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0037]
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地补充说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本领域的技术人员应该明白，在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域的基础技术知识和手段，对本发明做出各种替换与变更，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0038]
(1)高速旋转电子剪刀。电子剪刀是该项目的基础功能，关系到系统正常工作效率，更关系到系统的抽纬成功率。
[0039]
(2)抽纬气道机械件的开发，气道设计直接影响抽纬成功率。
[0040]
(3)与主控系统的信号解析与分发机制设计。在实际使用现场，本系统作为织机控制单元的一个辅助控制机构，需要完成与织机主控系统的互相协同工作，所以需要解析主机的各种动作命令，以及协调并反馈操作状态等。
[0041]
(4)光纤通讯架构。纺织现场环境恶劣，通讯介质选用光纤，提高系统可考取，增加传输速度。
[0042]
(5)抽纬机的系统控制。抽纬机以步进电机为基础搭建，主要完成速度控制，红外光敏纱线检测等功能。
[0043]
技术关键：
[0044]
电控系统设计主要反映在以下几个方面。
[0045]
电子纬纱剪刀：纬纱剪刀是本系统的控制核心和难点，其要求为每分钟能做1500次剪刀开口，切开口位置和闭口位置要实现机械同步，比如工艺需要在20度机械角度剪断纬纱，那无论车速如何变化，剪刀动作必须自动跟随并准确在指定角度剪断纬纱。
[0046]
抽纬机的控制设计：抽纬机采用42步进电机做为抽纬动力，电控系统提供力矩控制，速度控制，主要控制要求就是要保证纱线不被拉断的情况下以最快速度抽纬，从而稳定提高效率。
[0047]
具体实施例如下：
[0048]
如图1所示，一种智能电子抽纬控制系统，包含控制模块、电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块，所述电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块分别与控制模块连接；
[0049]
如图2所示，所述电子纬纱剪刀控制模块包含电子纬纱剪刀、电子纬纱剪刀电机、电子纬纱剪刀驱动单元、电压采集及保护单元、功率输出单元；所述控制模块的输出端连接功率输出单元的输入端，功率输出单元的输出端连接电子纬纱剪刀驱动单元的输入端，电子纬纱剪刀驱动单元的输出端连接电子纬纱剪刀电机的输入端，电子纬纱剪刀电机的输出端连接电子纬纱剪刀；所述控制模块通过电压采集及保护单元连接电子纬纱剪刀；
[0050]
如图3所示，所述抽纬机控制模块包含电控模块、抽纬机电机驱动模块、步进电机和抽纬机；所述控制模块的输出端连接电控模块的输入端，电控模块的输出端连接抽纬机电机驱动模块的输入单，抽纬机电机驱动模块的输出端连接步进电机的输入端，步进电机的输出端连接抽纬机的输入端。
[0051]
如图4所示，所述控制模块包括微控制器模块、横吹阀控制模块、吸纱阀控制模块、压纱阀控制模块、剪切阀控制模块、光电检测模块、报警输出模块、编码器输入模块和电源模块，所述横吹阀控制模块、吸纱阀控制模块、压纱阀控制模块、剪切阀控制模块、光电检测
模块、报警输出模块、编码器输入模块和电源模块分别与微控制器模块连接。
[0052]
还包含光电开关、报警指示灯、编码器和电源模块，所述光电开关的信号输出端与光电检测模块连接，所述报警输出模块的信号输出端与报警指示灯连接，所述编码器和编码器输入模块采用光耦6n137编码器接口隔离输入。
[0053]
如图5所示，所述电压采集及保护单元包含电压ui端、变压器t1、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10，运算放大器lm339、电容c3、电容c4、三极管q1、稳压二极管vd、电压+12v端、电压into端；其中，电压ui端的一端连接变压器t1的a端，电压ui端的另一端连接变压器t1的b端，变压器t1的c端连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接运算放大器lm339的5端口，变压器t1的d端分别连接运算放大器lm339的4端口和运算放大器lm339的12端口并接地，运算放大器lm339的3端口分别连接电压+12v端、电阻r6的一端，运算放大器lm339的2端口分别连接电阻r6的另一端和电容c3的一端，电容c3的另一端分别连接电阻r7的一端、电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接三极管q1的基极，三极管q1的集电极分别连接电阻r9的一端、电容c4的一端、稳压二极管vd的负极、电阻r10的一端和电压into端，电阻r9的另一端接地，电阻r7的另一端分别连接电容c4的另一端、稳压二极管vd的正极、电阻r10的另一端，三极管q1的发射极接地。
[0054]
当电源电压ui小于0时，电压比较器lm339的5脚电压小于0v时，此时c点电压为低电平，三极管q1截止，stm32f103的外部中断into处于高电平。当电压ui经过零点后，电压ui大于零，5脚电压大于0v，c点电压跳变到高电平，经过电容c3、电阻r7组成的微分电路，在d点产生正尖脉冲使三极管q1导通，into下拉至低电平形成下降沿。stm32对瞬间产生的下降沿进行捕捉，完成对电源电压正半波过零点的快速、精准检测。
[0055]
如图6所示，所述抽纬机电机驱动模块包含电机驱动u4、电容c6、电容c7、电容c8、二极管d2、二极管d3、直流电机m1、直流电机m2；其中，电机驱动u4的引脚1、引脚15、引脚8接地，电容c6的一端分别与电机驱动u4的引脚9、引脚4以及vcc端连接，电容c6的另一端接地，直流电机m1的一端分别与电容c8的一端、电机驱动u4的引脚2、二极管d2的正极连接，直流电机m1的另一端分别与电容c8的另一端、电机驱动u4的引脚3连接，电机驱动u4的引脚13分别与二极管d3的正极、电容c7的一端、直流电机m2的一端连接，电机驱动u4的引脚14分别与电容c7的另一端、直流电机m2的另一端连接，二极管d2的负极接地，二极管d3的负极接地。
[0056]
如图7所示，所述电控模块包含电机控制电路和电机保护电路，所述电机控制电路和电机保护电路连接，如图8所示，所述电机控制电路包含软起动电路、电压频率转换电路、脉冲宽度调制电路、三相换相电路，所述软起动电路的输出端分别连接电压频率转换电路和脉冲宽度调制电路的输入端，所述电压频率转换电路的输出端连接三相换相电路。
[0057]
电压频率转换电路将启动控制电压转换为方波信号，其频率与启动控制电压成正比，控制电机转速。脉冲宽度调制电路将启动控制电压转换为pwm波，其占空比与启动控制电压成正比，调节加载在电机上的等效电压。从而实现变压变频调速，保证电机平滑加速，平滑过渡。
[0058]
如图10所示，所述脉冲宽度调制电路包含电阻r1、电阻r2、nmos管n6、nmos管n7、nmos管n8、nmos管n9、nmos管n10、nmos管n11、pmos管p13、pmos管p14、pmos管p15、pmos管p16、电流源i1；
[0059]
其中，电阻r1的一端与vgl端连接，电阻r1的另一端分别与电阻r2的一端、pmos管
p15的栅极，电阻r2的另一端分别与nmos管n6的源极、nmos管、nmos管n7的源极、nmos管n8的源极、nmos管n9的源极、nmos管n10的源极、nmos管n11的源极连接，nmos管n6的漏极分别与pmos管p13的漏极、pmos管p13的栅极、pmos管p14的栅极连接，pmos管p13的源极分别与电流源i1的一端、pmos管p14的源极连接，电流源i1的另一端分别与pmos管p15的源极、pmos管p16的源极连接，pmos管p15的漏极分别与n6的栅极、nmos管n7的栅极、nmos管n7的漏极、nmos管n8的漏极、nmos管n9的栅极，pmos管p16的漏极分别与nmos管n8的栅极、nmos管n9的漏极、nmos管n10的漏极、nmos管n10的栅极、nmos管n11的栅极连接，pmos管p14的漏极分别与nmos管n11的漏极、端连接pmos管p16的栅极与连接。
[0060]
其使用反馈调制本身会使电压波纹变大，为了减小加入反馈调制带来的影响，可提高反馈调制电路中比较器的增益，使输出电压较小范围的波动就能引起比较器的翻转，采用交叉耦合结构比较器来提高比较器的精。
[0061]
如图9所示，所述电机保护电路包含电流传感器、电流电压转换电路、微控制器模块、过流保护电路、短路保护电路、缺相保护电路、过热保护电路，所述电流传感器通过电流电压转换电路连接微控制器模块，所述过流保护电路、短路保护电路、缺相保护电路、过热保护电路分别与微控制器模块连接。
[0062]
所述电压频率转换电路用于将启动控制电压转换为方波信号，其频率与启动控制电压成正比，控制电机转速；所述脉冲宽度调制电路用于将启动控制电压转换为pwm波，其占空比与启动控制电压成正比，调节加载在电机上的等效电压。
[0063]
电机保护电路：电流传感器采集三相电机相电流数据，转换后送至电机保护电路。电机保护系统可以对过流、短路、缺相、过热等情况进行检测，必要时切断电源，并通过rs触发器对故障状态锁存，直至故障排除后复位。
[0064]
传感器及转换电路：本系统采用三个csnp661电流传感器检测电机的相电流，csnp661为霍尼韦尔公司生产的闭环非接触式霍尔电流传感器，具有响应时间快、精度高、体积小、抗干扰能力强等特点。采用双电源
±
12v供电，将被测电流以1 000:1输出，故输出为电流量。
[0065]
将传感器输出电流量转换成电压量，便于后续保护电路比较处理。电流电压转换电路由运算放大器和反馈电阻组成，反馈电阻取1kω，可将传感器输出电流量转换成放大1 000倍的电压量。
[0066]
过流保护电路：当电动机负荷过大，电流会超过额定电流，这时过流保护电路应当延迟一定时间发出信号，切断电源。
[0067]
考虑到电机相电流有正负之分，应将传感器输出电压送至窗口比较器比较，三相电流都在额定电流的正负范围内，输出高电平；有一相电流超出额定电流的正负范围，输出低电平。窗口比较器中比较器采用lm339，输出方式为集电极开路输出，可以进行线与运算。
[0068]
窗口比较器输出结果输入过流保护延迟电路，电机电流过大，延迟一定时间再切断电源。延迟电路由运算放大器lm339和单稳态触发器mc14538组成，延迟时间由rx和cx之积决定，本系统延迟时间t为3.3s。
[0069]
当电机电流正常，窗口比较器输出高电平，单稳态触发器输出低电平，比较器1输出高电平，比较器2输出低电平，相与后输出低电平，无拉闸动作。当电机电流超出额定电流时间小于3.3s，窗口比较器输出低电平，单稳态触发器输出高电平，比较器1输出低电平，比
较器2输出高电平，相与后输出低电平，无拉闸动作。当电机电流超出额定电流时间大于3.3s时，窗口比较器仍输出低电平，单稳态触发器输出转变为低电平，比较器1输出高电平，比较器2输出高电平，相与后输出高电平，控制继电器切断电机电源。
[0070]
短路保护电路：三相电机单相接地短路会烧毁电机，相间短路会烧毁mosfet管，所以一旦发生短路，应立即切断电源。相比于过流保护电路，短路保护电路提高了窗口比较器的阈值电压，并去掉了延迟电路。
[0071]
缺相保护电路：缺相时，三相电机转速下降，噪声大，运行无力，温度上升，最终电机烧毁。所以电机一旦缺相，应切断电源。
[0072]
电流传感器输出信号经转换后得到的电压值送至窗口比较器，比较器的正负阈值应设定较小。当电流绝对值小于阈值电流时，窗口比较器输出0，表示该相无电流；当电流绝对值大于阈值电流时，窗口比较器输出1，表示该相有电流。
[0073]
三相均有电流，表明电机正常运转，缺相判断电路输出高电平，无保护动作。三相中任意一相或两相无电流，表明电机缺相，缺相判断电路输出低电平，控制继电器切断电机电源。三相均无电流时，表明电机未启动或已经触发其他保护停止运转，缺相判断电路输出高电平，无保护动作。
[0074]
由于电机在换相过程中会出现极短时间电流为零的情况，因此缺相判断电路后应接延迟电路，某一相电流为零一段时间后再触发缺相保护。
[0075]
过热保护电路：过热保护采用热电阻测温方法，热敏电阻r选用铜热电阻，安装在电机表面。铜热电阻随温度升高阻值增大，所以温度升高，运算放大器负输入端电压升高，运放输出低电平，表示电机过热，控制继电器切断电机电源。反馈电阻的引入是为增加滞回特性。
[0076]
所述所述横吹阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱断纱后将纬纱从剪刀口吹出；所述吸纱阀控制模块采用drv8313驱动芯片，将横吹出的纬纱通过吸纱管道吸入；所述压纱阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱被吸入管道后，由压纱阀将纬纱压住；所述剪切阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱被压入固定后，剪切阀驱动剪刀片将纬纱剪断。
[0077]
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0078]
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

技术特征：
1.一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：包含控制模块、电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块，所述电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块分别与控制模块连接；所述电子纬纱剪刀控制模块包含电子纬纱剪刀、电子纬纱剪刀电机、电子纬纱剪刀驱动单元、电压采集及保护单元、功率输出单元；所述控制模块的输出端连接功率输出单元的输入端，功率输出单元的输出端连接电子纬纱剪刀驱动单元的输入端，电子纬纱剪刀驱动单元的输出端连接电子纬纱剪刀电机的输入端，电子纬纱剪刀电机的输出端连接电子纬纱剪刀；所述控制模块通过电压采集及保护单元连接电子纬纱剪刀；所述抽纬机控制模块包含电控模块、抽纬机电机驱动模块、步进电机和抽纬机；所述控制模块的输出端连接电控模块的输入端，电控模块的输出端连接抽纬机电机驱动模块的输入单，抽纬机电机驱动模块的输出端连接步进电机的输入端，步进电机的输出端连接抽纬机的输入端。2.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述控制模块包括微控制器模块、横吹阀控制模块、吸纱阀控制模块、压纱阀控制模块、剪切阀控制模块、光电检测模块、报警输出模块、编码器输入模块和电源模块，所述横吹阀控制模块、吸纱阀控制模块、压纱阀控制模块、剪切阀控制模块、光电检测模块、报警输出模块、编码器输入模块和电源模块分别与微控制器模块连接。3.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：还包含光电开关、报警指示灯、编码器和电源模块，所述光电开关的信号输出端与光电检测模块连接，所述报警输出模块的信号输出端与报警指示灯连接，所述编码器和编码器输入模块采用光耦6n137编码器接口隔离输入。4.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述电压采集及保护单元包含电压ui端、变压器t1、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10，运算放大器lm339、电容c3、电容c4、三极管q1、稳压二极管vd、电压+12v端、电压into端；其中，电压ui端的一端连接变压器t1的a端，电压ui端的另一端连接变压器t1的b端，变压器t1的c端连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接运算放大器lm339的5端口，变压器t1的d端分别连接运算放大器lm339的4端口和运算放大器lm339的12端口并接地，运算放大器lm339的3端口分别连接电压+12v端、电阻r6的一端，运算放大器lm339的2端口分别连接电阻r6的另一端和电容c3的一端，电容c3的另一端分别连接电阻r7的一端、电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接三极管q1的基极，三极管q1的集电极分别连接电阻r9的一端、电容c4的一端、稳压二极管vd的负极、电阻r10的一端和电压into端，电阻r9的另一端接地，电阻r7的另一端分别连接电容c4的另一端、稳压二极管vd的正极、电阻r10的另一端，三极管q1的发射极接地。5.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述抽纬机电机驱动模块包含电机驱动u4、电容c6、电容c7、电容c8、二极管d2、二极管d3、直流电机m1、直流电机m2；其中，电机驱动u4的引脚1、引脚15、引脚8接地，电容c6的一端分别与电机驱动u4的引脚9、引脚4以及vcc端连接，电容c6的另一端接地，直流电机m1的一端分别与电容c8的一端、电机驱动u4的引脚2、二极管d2的正极连接，直流电机m1的另一端分别与电容c8的另一端、电机驱动u4的引脚3连接，电机驱动u4的引脚13分别与二极管d3的正极、电容c7的一端、直流电机m2的一端连接，电机驱动u4的引脚14分别与电容c7的另一端、直流电机m2的另一端连接，二极管d2的负极接地，二极管d3的负极接地。
6.据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述电控模块包含电机控制电路和电机保护电路，所述电机控制电路和电机保护电路连接，所述电机控制电路包含软起动电路、电压频率转换电路、脉冲宽度调制电路、三相换相电路，所述软起动电路的输出端分别连接电压频率转换电路和脉冲宽度调制电路的输入端，所述电压频率转换电路的输出端连接三相换相电路。7.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述脉冲宽度调制电路包含电阻r1、电阻r2、nmos管n6、nmos管n7、nmos管n8、nmos管n9、nmos管n10、nmos管n11、pmos管p13、pmos管p14、pmos管p15、pmos管p16、电流源i1；其中，电阻r1的一端与vgl端连接，电阻r1的另一端分别与电阻r2的一端、pmos管p15的栅极，电阻r2的另一端分别与nmos管n6的源极、nmos管、nmos管n7的源极、nmos管n8的源极、nmos管n9的源极、nmos管n10的源极、nmos管n11的源极连接，nmos管n6的漏极分别与pmos管p13的漏极、pmos管p13的栅极、pmos管p14的栅极连接，pmos管p13的源极分别与电流源i1的一端、pmos管p14的源极连接，电流源i1的另一端分别与pmos管p15的源极、pmos管p16的源极连接，pmos管p15的漏极分别与n6的栅极、nmos管n7的栅极、nmos管n7的漏极、nmos管n8的漏极、nmos管n9的栅极，pmos管p16的漏极分别与nmos管n8的栅极、nmos管n9的漏极、nmos管n10的漏极、nmos管n10的栅极、nmos管n11的栅极连接，pmos管p14的漏极分别与nmos管n11的漏极、端连接pmos管p16的栅极与连接。8.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述电机保护电路包含电流传感器、电流电压转换电路、微控制器模块、过流保护电路、短路保护电路、缺相保护电路、过热保护电路，所述电流传感器通过电流电压转换电路连接微控制器模块，所述过流保护电路、短路保护电路、缺相保护电路、过热保护电路分别与微控制器模块连接。9.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述电压频率转换电路用于将启动控制电压转换为方波信号，其频率与启动控制电压成正比，控制电机转速；所述脉冲宽度调制电路用于将启动控制电压转换为pwm波，其占空比与启动控制电压成正比，调节加载在电机上的等效电压。10.根据权利要求1所述的一种智能电子抽纬控制系统，其特征在于：所述所述横吹阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱断纱后将纬纱从剪刀口吹出；所述吸纱阀控制模块采用drv8313驱动芯片，将横吹出的纬纱通过吸纱管道吸入；所述压纱阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱被吸入管道后，由压纱阀将纬纱压住；所述剪切阀控制模块采用drv8313驱动芯片，纬纱被压入固定后，剪切阀驱动剪刀片将纬纱剪断。

技术总结
本发明公开了一种智能电子抽纬控制系统，涉及电子抽纬控制系统技术领域，包含控制模块、电子纬纱剪刀控制模块、抽纬机控制模块，所述电子纬纱剪刀控制模块包含电子纬纱剪刀、电子纬纱剪刀电机、电子纬纱剪刀驱动单元、电压采集及保护单元、功率输出单元；所述抽纬机控制模块包含电控模块、抽纬机电机驱动模块、步进电机和抽纬机；采用电子剪刀剪切纬纱，剪切角度准、速度快，在出现断纬或短纬后，剪刀电机停止，电子剪刀会自动停止剪切，配合抽纱程序完成抽纱过程，其有效减少了人工参与，降低了人力成本；本发明抽纬机采用42步进电机做为抽纬动力，电控系统提供力矩控制，速度控制，主要控制要求就是要保证纱线不被拉断的情况下以最快速度抽纬，从而稳定提高效率。从而稳定提高效率。从而稳定提高效率。


技术研发人员：秦炳林 金崇程 吕晨辉 戴岳尧 李波 章永亮
受保护的技术使用者：杭州纳众科技有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/8/14