一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置,所述裝置包括多個(gè)探頭、多個(gè)子單片機(jī)和一個(gè)車(chē)頭主控單片機(jī)，用于紗線在線監(jiān)測(cè)的探頭與子單片機(jī)相連，子單片機(jī)處理獲取的紗線數(shù)據(jù)信息后通過(guò)485通訊線發(fā)送到車(chē)頭主控單片機(jī)；此外,車(chē)頭主控單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)速度要求，采用輪詢檢測(cè)的方式，當(dāng)子單片機(jī)收到數(shù)據(jù)采集請(qǐng)求脈沖信號(hào)后啟動(dòng)采集數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到車(chē)頭主控單片機(jī)，或者子單片機(jī)先發(fā)送數(shù)據(jù)再采集一次數(shù)據(jù)，然后子單片機(jī)和探頭休眠，從而縮短了子單片機(jī)和探頭的工作時(shí)間，降低了功耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置及節(jié)能控制方法，屬于紡紗技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]檢查和處理細(xì)紗斷紗是紡織廠細(xì)紗擋車(chē)工的工作任務(wù)之一，而其中巡回檢查斷紗占用了絕大部分時(shí)間，這部分時(shí)間沒(méi)有處理細(xì)紗的斷紗，因此實(shí)際上為無(wú)效工作時(shí)間。
[0003]為解決這一問(wèn)題，環(huán)錠紡細(xì)紗斷紗在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。細(xì)紗斷紗在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能否快速指引擋車(chē)工發(fā)現(xiàn)細(xì)紗斷紗，其應(yīng)用能及時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)紗斷頭的狀況以及實(shí)時(shí)了解斷紗在細(xì)紗機(jī)各個(gè)錠位上的分布、分析斷頭原因，可以讓管理人員有針對(duì)性地應(yīng)用這些反饋信息，同時(shí)可以改善錠速制約因素、優(yōu)化細(xì)紗工藝條件、優(yōu)化調(diào)度擋車(chē)和維護(hù)計(jì)劃等，以提高紡紗生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)能、降低消耗、節(jié)省用工、改善品質(zhì)和完善管理。
[0004]上海太平洋機(jī)電有限公司提出了一種在導(dǎo)紗鉤下方設(shè)置光電傳感監(jiān)測(cè)頭的斷紗檢測(cè)方案并申請(qǐng)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枮?200520045862.2)，該系統(tǒng)的斷紗檢測(cè)裝置的細(xì)紗導(dǎo)紗器由一個(gè)導(dǎo)紗板和一個(gè)壓緊板構(gòu)成，壓緊板設(shè)置在導(dǎo)紗板上，壓緊板與導(dǎo)紗板通過(guò)螺釘連接固定，在導(dǎo)紗板和壓緊板之間固定設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)紗鉤，導(dǎo)紗板的一端設(shè)置有一個(gè)凹形缺口，導(dǎo)紗鉤設(shè)置在凹形缺口的上方，凹形缺口的兩側(cè)內(nèi)設(shè)置有光電傳感元件，導(dǎo)紗板的另一端通過(guò)銷(xiāo)軸連接有一個(gè)導(dǎo)紗板架。正常紡紗時(shí)，細(xì)紗通過(guò)導(dǎo)紗鉤繞到細(xì)紗機(jī)的筒管上。當(dāng)細(xì)紗斷頭時(shí)，導(dǎo)紗鉤內(nèi)無(wú)細(xì)紗通過(guò)，導(dǎo)紗板凹形缺口兩側(cè)的光電傳感元件立即發(fā)出斷紗信號(hào)，斷紗信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳遞到控制器。該系統(tǒng)僅僅可以檢測(cè)細(xì)紗是否斷頭，無(wú)法檢測(cè)細(xì)紗氣圈的工作狀態(tài)。
[0005]Ring Route是由江南大學(xué)提出的細(xì)紗斷紗檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以國(guó)產(chǎn)主流的上海二紡機(jī)EJM128型細(xì)紗機(jī)為基礎(chǔ)，研發(fā)了單錠式細(xì)紗斷紗檢測(cè)系統(tǒng)，該方法用于檢測(cè)鋼絲圈的信號(hào)的變化特性。根據(jù)鋼絲圈運(yùn)動(dòng)特征的變化從而診斷紡紗故障，其包括紗線斷頭、錠子打滑、鋼絲圈磨損等。(參考文獻(xiàn):劉基宏，徐陽(yáng)，宋曉亮，環(huán)錠紡細(xì)紗斷紗在線檢測(cè)的發(fā)展?fàn)顩r，棉紡織工業(yè)，2013年第I期，59-65頁(yè))。
[0006]江南大學(xué)提出的環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)工作狀態(tài)的檢測(cè)方法及判斷方法(申請(qǐng)?zhí)?201210232141.1)，該方法在細(xì)紗機(jī)氣圈可感測(cè)區(qū)域設(shè)置感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置感應(yīng)細(xì)紗氣圈回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)，對(duì)輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析從而判斷環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)的工作狀態(tài)。在該方法中提出了采用光電傳感器監(jiān)測(cè)紡紗時(shí)紗線氣圈，并將氣圈狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，以數(shù)字信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征對(duì)細(xì)紗機(jī)出現(xiàn)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0007]由于一臺(tái)細(xì)紗機(jī)的錠子數(shù)一般在400以上，通常短車(chē)為420錠位和480錠位，而長(zhǎng)車(chē)為1080錠位，上述方案中，由于每個(gè)錠位實(shí)時(shí)檢測(cè)，因此所有的錠位均保持恒定的工作狀態(tài)，因此造成能耗高，電流大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)紡織行業(yè)的環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)斷頭檢測(cè)的能耗高、電流大、系統(tǒng)的穩(wěn)定性差這一問(wèn)題，提出在現(xiàn)有的斷頭檢測(cè)系統(tǒng)中，利用輪詢啟動(dòng)的工作方式，消除不必要的能耗損失，從而達(dá)到降低能耗、減小系統(tǒng)電流、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性的目的。
[0009]本實(shí)用新型系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，系統(tǒng)包括一個(gè)車(chē)頭主控單片機(jī)1、多個(gè)子單片機(jī)2和多個(gè)探頭3，主單片機(jī)I與子單片機(jī)2及子單片機(jī)2之間通過(guò)485通信5連接，控制方式采用脈沖4進(jìn)行控制，用于紗線在線監(jiān)測(cè)。以探頭安裝在細(xì)紗機(jī)的葉子板下方或者鋼領(lǐng)板上，如圖2所示細(xì)紗從前羅拉I輸出，紡紗段2通過(guò)導(dǎo)紗鉤3和安裝在鋼領(lǐng)6上的導(dǎo)紗鉤4后卷繞到筒管5上面，探頭可以檢測(cè)細(xì)紗所形成的氣圈或者旋轉(zhuǎn)元器件4，檢測(cè)是否有細(xì)紗斷頭現(xiàn)象。由于細(xì)紗的千錠時(shí)斷頭率在50以下，以子單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps為例，按照一個(gè)斷頭數(shù)據(jù)為Ibit表示，則每秒鐘可以傳輸約192小時(shí)的細(xì)紗斷頭數(shù)據(jù)，S卩I秒鐘可以完成8天的數(shù)據(jù)傳輸。然而環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)斷頭檢測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際工作過(guò)程中，對(duì)紗線的斷頭檢測(cè)的實(shí)時(shí)性并不高，其時(shí)間誤差在20秒以內(nèi)是可以接受的；對(duì)于480錠位的細(xì)紗機(jī)斷頭數(shù)量每2分鐘在I個(gè)以內(nèi)，因此按照?qǐng)D3所示高速測(cè)量的意義并不明顯。
[0010]為實(shí)現(xiàn)降低能耗、減小系統(tǒng)電流、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:按照?qǐng)D4所示的小于20秒的設(shè)定時(shí)間為一個(gè)輪詢周期對(duì)每一個(gè)探頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，導(dǎo)致實(shí)際傳輸探頭個(gè)數(shù)減少，將一臺(tái)細(xì)紗機(jī)上的探頭分為若干組，輪詢開(kāi)始后首先采集第一組數(shù)據(jù)，采集完成后，第一組探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);然后再采集第二組數(shù)據(jù)，采集完成后，第二組探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);依次類(lèi)推，直到采集最后一組數(shù)據(jù)，采集完成后，所有探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);等到設(shè)定時(shí)間到達(dá)后，再重新啟動(dòng)新一輪查詢。
[0011]對(duì)于其中每一組按照如圖5的依次對(duì)若干組探頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，輪詢完成后單片機(jī)處于休眠狀態(tài)，探頭的LED發(fā)光管和接收管熄滅，由于系統(tǒng)的能耗的80%來(lái)自于探頭的LED發(fā)光管和接收管，因此輪詢過(guò)程中系統(tǒng)的能耗約降低，輪詢結(jié)束后系統(tǒng)的能耗更低，從而達(dá)到預(yù)期的目的。
[0012]該裝置既適用與棉紡行業(yè)的細(xì)紗機(jī)也適用于毛紡、麻紡、色紡等其他行業(yè)的細(xì)紗機(jī)。
[0013]該裝置可以推廣到類(lèi)似的具有紡紗段的粗紗機(jī)的粗紗段，同樣適用與棉紡、毛紡、麻紡、色紡等行業(yè)。
[0014]本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)方法和判斷方法具有下述優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、該系統(tǒng)僅僅修改現(xiàn)有的細(xì)紗機(jī)斷頭檢測(cè)系統(tǒng)的軟件，而不需要增加系統(tǒng)的硬件資源。
[0016]2、該系統(tǒng)可以保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的精度和頻率的要求，同時(shí)消除不必要的能耗損失，從而達(dá)到降低能耗、減小系統(tǒng)電流、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1本實(shí)用新型低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置及節(jié)能控制方法
[0018]圖2本實(shí)用新型探頭安裝示意圖
[0019]圖3本實(shí)用新型現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集時(shí)間示意圖
[0020]圖4本實(shí)用新型改造后數(shù)據(jù)采集時(shí)間示意圖
[0021]圖5本實(shí)用新型改造后單個(gè)探頭數(shù)據(jù)采集時(shí)間示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:
[0023]按照?qǐng)D4所示的20秒一個(gè)輪詢周期對(duì)每一個(gè)探頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，考慮數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中需要對(duì)數(shù)據(jù)確認(rèn)等因素的存在，導(dǎo)致實(shí)際傳輸探頭個(gè)數(shù)減少，將一臺(tái)細(xì)紗機(jī)上的探頭分為20組，輪詢開(kāi)始后首先采集第一組數(shù)據(jù)，采集完成后，第一組探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);然后再采集第二組數(shù)據(jù)，采集完成后，第二組探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);依次類(lèi)推，直到采集第二十組數(shù)據(jù)，采集完成后，所有探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);實(shí)際數(shù)據(jù)采集時(shí)間小于20秒時(shí)，等到20秒時(shí)間到達(dá)后，重新啟動(dòng)新一輪查詢。
[0024]對(duì)于其中每一組按照如圖5的依次對(duì)20組探頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在第一個(gè)脈沖信號(hào)到達(dá)后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在第二個(gè)脈沖信號(hào)中發(fā)送數(shù)據(jù)，輪詢完成后子單片機(jī)處于睡眠狀態(tài)，探頭LED燈熄滅，由于系統(tǒng)的能耗的80%來(lái)自于探頭的LED發(fā)光管和接收管，因此輪詢過(guò)程中系統(tǒng)的能耗約降低到1/20，S卩5%以內(nèi)，輪詢結(jié)束后系統(tǒng)的能耗更低，從而達(dá)到預(yù)期的目的。
[0025]實(shí)施例2:
[0026]按照?qǐng)D4所示的20秒一個(gè)輪詢周期對(duì)每一個(gè)探頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，考慮數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中需要對(duì)數(shù)據(jù)確認(rèn)等因素的存在，導(dǎo)致實(shí)際傳輸探頭個(gè)數(shù)減少，將一臺(tái)細(xì)紗機(jī)上的探頭分為20組，輪詢開(kāi)始后首先采集第一組數(shù)據(jù)，采集完成后，第一組探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);然后再采集第二組數(shù)據(jù)，采集完成后，第二組探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);依次類(lèi)推，直到采集第二十組數(shù)據(jù)，采集完成后，所有探頭及相應(yīng)的子單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài);實(shí)際數(shù)據(jù)采集時(shí)間小于20秒時(shí)，等到20秒時(shí)間到達(dá)后，重新啟動(dòng)新一輪查詢。
[0027]對(duì)于其中每一組按照如圖5的依次對(duì)20組探頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在第一個(gè)脈沖信號(hào)到達(dá)后發(fā)送上一個(gè)周期采集的數(shù)據(jù)，此時(shí)車(chē)頭單片機(jī)可以輪詢下一個(gè)子單片機(jī)，與此同時(shí)子單片機(jī)在第二個(gè)脈沖信號(hào)中采集數(shù)據(jù)，采集完成后子單片機(jī)處于睡眠狀態(tài)，探頭LED燈熄滅，同樣由于系統(tǒng)的能耗的80%來(lái)自于探頭的LED發(fā)光管和接收管，因此輪詢過(guò)程中系統(tǒng)的能耗約降低到1/20，S卩5%以內(nèi)，輪詢結(jié)束后系統(tǒng)的能耗更低，從而達(dá)到預(yù)期的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，系統(tǒng)包括多個(gè)探頭、多個(gè)子單片機(jī)和一個(gè)車(chē)頭主控單片機(jī)，用于紗線在線監(jiān)測(cè)；用于紗線在線監(jiān)測(cè)的所述探頭與所述子單片機(jī)相連，探頭將采集的紗線信號(hào)輸出到子單片機(jī)系統(tǒng)，子單片機(jī)對(duì)所獲取的紗線數(shù)據(jù)進(jìn)行信息處理，子單片機(jī)的輸出端通過(guò)485通訊線與車(chē)頭主控單片機(jī)相連，將處理后的信息發(fā)送到車(chē)頭主控單片機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，子單片機(jī)和探頭正常處于休眠狀態(tài)，車(chē)頭主控單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)速度要求，采用輪詢檢測(cè)的方式，當(dāng)子單片機(jī)收到數(shù)據(jù)采集請(qǐng)求脈沖后啟動(dòng)，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到車(chē)頭主控單片機(jī)，從而縮短了探頭和單片機(jī)的工作時(shí)間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述在線監(jiān)測(cè)裝置為紅外線檢測(cè)裝置、紫外線檢測(cè)裝置、渦流感應(yīng)裝置或超聲波檢測(cè)裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述探頭和子單片機(jī)工作狀態(tài)由車(chē)頭主控單片機(jī)控制，車(chē)頭主控單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)周期分別啟動(dòng)子單片機(jī)及子單片機(jī)所連接的探頭，以控制所述探頭采集紗線斷頭數(shù)據(jù)信息和發(fā)送數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)發(fā)送完成后子單片機(jī)進(jìn)行休眠。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗的紗線在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述探頭和子單片機(jī)工作狀態(tài)由車(chē)頭主控單片機(jī)控制，車(chē)頭主控單片機(jī)根據(jù)需要啟動(dòng)所需子單片機(jī)及子單片機(jī)所連接的探頭，以控制所述探頭采集紗線斷頭數(shù)據(jù)信息和發(fā)送數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)發(fā)送完成后子單片機(jī)進(jìn)行休眠。
【文檔編號(hào)】D01H13/16GK205420654SQ201521031051
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日
【發(fā)明人】劉基宏
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)