專利名稱：自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于紡織設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及絡(luò)筒機(jī)設(shè)備的改進(jìn)，具體地說(shuō)，是涉 及一種自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)設(shè)備的機(jī)頭控制電路的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
絡(luò)筒機(jī)是紡織生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，其用途除了將管紗卷繞成具有一定長(zhǎng) 度的筒紗外，另外一個(gè)重要任務(wù)就是清除對(duì)后工序和最終成品質(zhì)量產(chǎn)生影響的各類有害紗 疵，如大棉結(jié)、粗節(jié)、細(xì)節(jié)、竹節(jié)、雙紗、股線缺股、藤捻等，以改善紗線的外觀質(zhì)量。傳統(tǒng)的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)設(shè)備，由于技術(shù)水平的限制，其機(jī)頭控制器的設(shè)計(jì)目前絕大多 數(shù)都是采用I/O板加CPU板聯(lián)合控制，再通過(guò)一塊通訊板與上位PC機(jī)通訊，如圖1所示的 電路組建形式。其中，I/O板主要用于與控制器外圍的所控部件進(jìn)行電氣連接，其上還設(shè)計(jì) 有多種不同類型的驅(qū)動(dòng)電路，以用于提高通過(guò)CPU板輸出的控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力；CPU板是 機(jī)頭控制器的控制核心，負(fù)責(zé)信號(hào)和數(shù)據(jù)的集中處理，并對(duì)系統(tǒng)中的各部分電路進(jìn)行協(xié)調(diào) 控制；CPU板通過(guò)通訊接口連接通訊板，進(jìn)而通過(guò)通訊板一方面與上位PC機(jī)連接通信，另一
方面通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與絡(luò)筒機(jī)設(shè)備中的各臺(tái)單錠控制板1、2......N連接通信，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭控
制器對(duì)各臺(tái)單錠設(shè)備的集中控制。由于現(xiàn)有的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，其機(jī)頭控制器都是采用多板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，板與 板之間需要使用大量線纜進(jìn)行信息交換，因此，所占用的空間比較大，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。在 技術(shù)水平高速發(fā)展的今天，CPU功能日益強(qiáng)大，硬件水平也日漸提高，因此，如何研發(fā)一款 結(jié)構(gòu)緊湊且功能強(qiáng)大的集中型機(jī)頭控制器，是目前絡(luò)筒機(jī)制造行業(yè)需要解決的一項(xiàng)主要問(wèn) 題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器采用多板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)占用 空間大、接線繁瑣、可靠性差的問(wèn)題，提供了一種新型的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，通過(guò)對(duì)各 電路板進(jìn)行功能整合，從而減少了線路的轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)布局。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，包括CPU和驅(qū)動(dòng)電路；所述CPU和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置于同 一塊電路板上，在所述電路板上設(shè)置有用于與外圍器件相連接的輸入接口和輸出接口，以 及用于與上位機(jī)和單錠控制板連接通信的通訊接口 ；其中，所述輸入接口連接CPU的信號(hào) 輸入管腳；CPU的信號(hào)輸出管腳連接驅(qū)動(dòng)電路，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路連接所述電路板的輸出接 口 ；CPU的總線管腳連接所述電路板的通訊接口。進(jìn)一步的，在所述電路板上還設(shè)置有用于與開(kāi)關(guān)電源相連接的電源接口，所述電 源接口與CPU的供電管腳和驅(qū)動(dòng)電路的供電端子相連接。又進(jìn)一步的，在所述通訊接口中包括CAN總線接口和RS485串行總線接口。優(yōu)選的，所述CAN總線接口優(yōu)選設(shè)置兩路，分別與CPU的兩路CAN總線管腳對(duì)應(yīng)連接，通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)機(jī)頭控制器與各個(gè)單錠控制板的連接通信。再進(jìn)一步的，所述RS485串行總線接口與CPU的串口相連接，通過(guò)RS485總線實(shí)現(xiàn) 機(jī)頭控制器與上位PC機(jī)的連接通信。為了降低電磁干擾，在所述電路板的外圍加裝有屏蔽罩。更進(jìn)一步的，所述機(jī)頭控制器安裝于絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭的主配電盤上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī) 頭控制器將現(xiàn)有機(jī)頭控制器中I/O板的接口功能、CPU板的信息處理功能以及通訊板的總 線通信功能集成在一塊功能板上，并對(duì)板上的電子線路進(jìn)行優(yōu)化布局，從而減少了板間信 號(hào)的轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，使得硬件結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，方便了設(shè)備的安裝 與維修，并降低了生產(chǎn)和采購(gòu)成本。結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚。

圖1是傳統(tǒng)自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的機(jī)頭控制器電路原理框圖；圖2是本實(shí)用新型所提出的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器的一種實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)框 圖；圖3是圖2所示機(jī)頭控制器電路板的接口定義圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例一，本實(shí)施例的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)在對(duì)其機(jī)頭控制器進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，采用單板 設(shè)計(jì)方式，選擇功能強(qiáng)大的CPU芯片配合簡(jiǎn)單的外圍電路集中實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)機(jī)頭控制器中I/ 0板的接口功能、CPU板的信息處理功能以及通訊板的總線通信功能，其電路整體布局參見(jiàn) 圖2所示。本實(shí)施例的機(jī)頭控制器主要包括開(kāi)關(guān)電源和機(jī)頭控制板兩部分，其中，機(jī)頭控制 板為單塊電路板，其上集中設(shè)置有輸入接口、輸出接口、內(nèi)置有總線收發(fā)模塊的CPU、驅(qū)動(dòng)電 路、通訊接口和電源接口，如圖2所示。機(jī)頭控制板通過(guò)其輸入接口和輸出接口與外圍所 控部件電氣連接，通過(guò)輸入接口接收外圍部件發(fā)出的開(kāi)關(guān)信號(hào)或者模擬信號(hào)等，傳輸至CPU 的信號(hào)輸入管腳，比如CPU的I/O 口，以實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)外圍電路的信號(hào)采集及信號(hào)處理工作。 通過(guò)CPU處理生成的控制信號(hào)經(jīng)CPU的信號(hào)輸出管腳(比如CPU的I/O 口等)連接驅(qū)動(dòng)電 路，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)CPU輸出的控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力進(jìn)行提升后，傳輸至機(jī)頭控制板的輸 出接口，進(jìn)而通過(guò)輸出接口輸出至外圍所控部件，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭控制板對(duì)外圍部件的協(xié)調(diào)控制。 CPU的總線管腳連接通訊接口，進(jìn)而通過(guò)連接在通訊接口上的總線線纜與上位機(jī)和各臺(tái)單 錠控制板連接通訊。在本實(shí)施例中，所述CPU優(yōu)選內(nèi)置有至少兩路CAN總線結(jié)構(gòu)和至少一路串口的集 成芯片進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。將CPU的兩路CAN總線管腳與通訊接口中的兩個(gè)CAN總線接口對(duì)應(yīng) 連接，進(jìn)而通過(guò)CAN總線連接絡(luò)筒機(jī)中每臺(tái)單錠的控制板，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭控制器對(duì)各臺(tái)單錠控 制板的集中控制。將CPU的串口連接通訊接口中的串行總線接口，比如RS485或者RS232等串行總線接口，進(jìn)而通過(guò)串行總線實(shí)現(xiàn)機(jī)頭控制器與上位PC機(jī)的連接通訊。對(duì)于機(jī)頭控制板上各功能模塊所需的工作電源，可以利用機(jī)頭控制板上的電源接 口從外圍開(kāi)關(guān)電源獲取。比如將開(kāi)關(guān)電源輸出的+5V、+12V等直流電源通過(guò)電源接口引入 到機(jī)頭控制板上，分別傳輸至驅(qū)動(dòng)電路的供電端子VCC上和CPU的供電管腳VDD上，為驅(qū)動(dòng) 電路和CPU提供其所需的工作電源。圖3為所述機(jī)頭控制板的管腳定義圖，其中，JTl和JT2部分為通訊接口部分，分 別表示一路串行總線接口和兩路CAN總線接口 JP3部分為電源接口部分；P01、P02為輸出 接口部分；P11、P12為輸出接口部分。為了抑制電磁干擾，在本實(shí)施例的機(jī)頭控制板外部加裝屏蔽罩，并安裝于絡(luò)筒機(jī) 機(jī)頭的主配電盤上，以方便維修和接線。選擇可靠的接插件進(jìn)行機(jī)頭控制板與所控部件的 電氣連接，以實(shí)現(xiàn)機(jī)頭控制器對(duì)所有電氣部件的邏輯控制和相應(yīng)故障的自我診斷。本實(shí)用新型的機(jī)頭控制器將傳統(tǒng)機(jī)頭控制板板間的外部處理轉(zhuǎn)換為板內(nèi)的內(nèi)部 處理，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，布局更加優(yōu)化，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高，方便了設(shè)備的安裝與維護(hù)。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換， 也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，包括CPU和驅(qū)動(dòng)電路；其特征在于所述CPU和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置于同一塊電路板上，在所述電路板上設(shè)置有用于與外圍器件相連接的輸入接口和輸出接口，以及用于與上位機(jī)和單錠控制板連接通信的通訊接口；其中，所述輸入接口連接CPU的信號(hào)輸入管腳；CPU的信號(hào)輸出管腳連接驅(qū)動(dòng)電路，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路連接所述電路板的輸出接口；CPU的總線管腳連接所述電路板的通訊接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，其特征在于在所述電路板上還設(shè) 置有用于與開(kāi)關(guān)電源相連接的電源接口，所述電源接口與CPU的供電管腳和驅(qū)動(dòng)電路的供 電端子相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，其特征在于在所述通訊接口中包 括CAN總線接口和RS485串行總線接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，其特征在于所述CAN總線接口包 括兩路，分別與CPU的兩路CAN總線管腳對(duì)應(yīng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，其特征在于所述RS485串行總線 接口與CPU的串口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，其特征在于在所述 電路板的外圍加裝有屏蔽罩。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，其特征在于所述機(jī)頭控制器安裝 于絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭的主配電盤上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器，包括CPU和驅(qū)動(dòng)電路；所述CPU和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置于同一塊電路板上，在所述電路板上設(shè)置有用于與外圍器件相連接的輸入接口和輸出接口，以及用于與上位機(jī)和單錠控制板連接通信的通訊接口；其中，所述輸入接口連接CPU的信號(hào)輸入管腳；CPU的信號(hào)輸出管腳連接驅(qū)動(dòng)電路，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路連接所述電路板的輸出接口；CPU的總線管腳連接所述電路板的通訊接口。本實(shí)用新型的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)機(jī)頭控制器將現(xiàn)有機(jī)頭控制器中I/O板的接口功能、CPU板的信息處理功能以及通訊板的總線通信功能集成在一塊功能板上，并對(duì)板上的電子線路進(jìn)行優(yōu)化布局，從而減少了板間信號(hào)的轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，使硬件結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201707598SQ20102023634
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者劉瑛, 岳軍, 歐立生, 邱建利, 閆杭, 顏貽真 申請(qǐng)人:青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司