专利名称：纱线外观参数检测专用fpga控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及以FPGA系统为核心开发纱线外观参数检测专用控制系统，具体涉 及利用FPGA嵌入式系统读取纱线外观参数种类和相关特征数据并存储该信息到存储 器，并以该数据实时控制步进电机动作从而实现对纱线外观参数检测处理机构的控制， 以达到纱线外观参数检测实时处理的效果。
背景技术：
在纱线生产以后，需要对纱线质量进行评估，纱线质量评估的常采用的标准是 纱线的外观参数，因此需要完成纱线外观参数的检测，从而对纱线质量等级进行评定。 同样根据纱线来样进行纱线生产时，也需要先检测纱线的外观参数，才能设定纺纱的生 产工艺，以生产出同类型号的纱线。在检测纱线的外观参数，需要检测纱线的细度、毛 羽、条干不勻率等多种参数，不同的外观参数需要选择不同的检测头，并调整检测头与 纱线之间的距离，从而实现纱线外观参数的准确检测，整个检测流程如图1所示。传统的纱线外观参数检测需要根据需要检测的纱线外观参数种类选择不同的检 测机器，并设置不同的检测方法和原理，需要检测人员掌握多种机器的操作方法，并需 要经过专业的培训。随着控制技术的进步，将纱线不同外观参数检测装置集于一体的机 器逐步被开发出来，但仍需要根据所需检测的纱线外观参数的种类选择不同的检测头， 并调整纱线与检测头之间的位置和距离。利用人工调整这些机构，需要经过专业的培 训，并且不同检测人员调整的结果可能会有差异，从而引起纱线外观参数检测的不准 确。本发明针对该问题，利用FPGA系统开发出一套专用的控制系统，根据所需要检测 的纱线外观参数种类自动选择纱线外观参数检测头、并自动调整检测头与纱线之间的位 置和距离，实现对纱线外观参数的自动检测，并保证检测结果数据的准确性、稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种纱线外观参数检测专用控制器的设计原理和实现方 法，利用FPGA系统的控制技术实现纱线外观参数检测处理的全自动控制。具体步骤为(1)选择合适的FPGA系统；(2)设计控制系统的PCB开发板；(3)系统软件设计；(4)软件调试，实现系统控制的要求。本发明利用FPGA系统实现对纱线外观参数检测处理的控制，为进一步实现纱 线外观参数检测的实时、高效和全自动控制提出了全新思路。
图1纱线外观参数检测流程
图2纱线外观参数检测处理器电路组成框3RS232纱线外观参数检测控制器的电路组成图4USB纱线外观参数检测控制器的电路组成
具体实施例方式实施例1整个纱线外观参数检测控制器主要由FPGAMUL501系统，纱线外观参数检测处 理器主要由FPGAMUL501系统、存储体、通信接口及键盘显示器等组成，用于接收、存 储和在工作过程中处理纱线外观参数数据，组成框图如图2所示。在纱线外观参数数据 改变时时，利用系统微机通过RS232接口输入纱线外观参数数据并存于纱线外观参数处
理器中。纱线外观参数存储器用于存储纱线外观参数数据；键盘、显示器用于输入纱线 外观参数种类参数和其它工作参数；RS-232串行通讯接口接收从上位机传送过来的纱线 外观参数数据；FPGA负责整个纱线外观参数处理器的运行控制和数据加工。整个纱线外观参数检测处理控制器主要由FPGAMUL501系统、纱线外观参数处 理器、同步信号产生电路、纱线运动步进电机驱动电路、纱线外传参数检测驱动电路、 主电机速度控制电路、开、停车及故障自停接口电路，键盘显示电路等组成。电路组成 框图如图3所示。FPGAMUL501系统是整个控制器的核心，负责整个控制器的运行管理。系统 启动后，在同步信号电路产生的同步信号的驱动下，将纱线外观参数处理器提供的数据 按时序要求分别送至16路纱线外观参数检测处理驱动电路和16路纱线运动步进电机驱动 器，控制纱线外参数检测控制器对纱线外观参数进行检测和处理。此外为处理器还负责 主电机的速度控制和运行状态的监控，当发现电机运动异常信号时，将自动停车，并发 出报警信号。实例2整个纱线外观参数检测控制器主要由FPGA Altera系统，纱线外观参数检测处理 器主要由FPGAAltera系统、存储体、通信接口及键盘显示器等组成，用于接收、存储和 在工作过程中处理纱线外观参数数据，组成框图如图5所示。在纱线外观参数数据改变 时，把处理后的纱线外观参数数据存入U盘，通过USB接口把U盘的纱线外观参数数据 读入纱线外观参数检测处理器的内存中。
权利要求
1.纱线外观参数检测FPGA控制器是采用FPGA嵌入式系统作为纱线外观参数检测的 控制核心，从而达到纱线外观参数检测过程的自动化控制问题。
2.采用任何型号的FPGA系统作为纱线外观参数检测控制系统的核心。
全文摘要
纱线外观参数检测专用FPGA控制器系统属于新型纺织机械领域。由于纱线外观参数种类较多，不同纱线外观参数检测时对纱线运动速度、检测头的种类以及检测头与纱线之间的距离都不一样，因此在检测纱线外观参数时，根据所需检测的纱线外观参数种类选择特定的检测流程，采用简单的独一软件处理方法显然不能满足纱线外观参数测的实时性控制要求。为了解决这个技术问题，本发明以FPGA控制器系统为控制系统的核心，由FPGA控制器系统读入纱线外观参数种类及相关特征，并由FPGA控制器系统控制后续的纱线外观参数检测的处理流程，以满足纱线外观参数处理的实时性控制要求，从而完成纱线外观参数检测的处理流程。
文档编号G05B19/05GK102023605SQ201010576868
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者刘基宏, 刘建立, 潘如如, 王鸿博, 高卫东 申请人:江南大学