专利名称：一种用于电子多臂装置的智能型控制板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电子多臂装置的智能型控制板，属于控制电路，用于纺织领域中各种无梭织机。
背景技术：
纺织机械中各类无梭织机大多采用多臂装置(简称“多臂”)来实现织造过程所需的提综动作和开口运动，即根据织物花样而设计的组织信号，由多臂装置识别并转化为提综动作，输给织机综框后，通过综框带动经纱形成上下开口运动，从而织出符合花样要求的各种织物。传统的以纹纸(或称纹板)为组织信号输入形式的机械式多臂装置，由于花样更换困难、纹纸管理复杂、织造效率低等原因，已不能满足织造复杂花样的使用要求，也不能适应高性能无梭织机的电子化、高速化的配套要求，正逐步被电子多臂装置(简称“电子多臂”)所取代。电子多臂取消了传统的纹纸而采用电子数据作为组织信号的输入形式，通过控制板存储和发送上述数据，并采集织机和电子多臂的各种状态信号，协调和控制它们，使其正常工作。但原有的用于电子多臂的控制板，一般仅考虑电子多臂自身的使用要求，只是简单实现组织数据的存储和发送的基本功能，控制功能不够完善，且由于电路设计不完善，使得控制板在恶劣使用场合下缺乏抗干扰能力，使用中经常出现数据丢失、传输失败甚至误动作等现象，从而影响了电子多臂的使用效果和无梭织机的性能发挥。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够准确控制、抗干扰能力强、数据不易丢失、传输可靠且能防止误动作的用于电子多臂的智能型控制板。
本实用新型的目的是这样达到的，一种用于电子多臂的智能型控制板，它包括开关电源电路1、监控电路2、传感器信号输入隔离电路4、RS-232电平转换电路5、单片机及其外围电路6、多臂电磁铁驱动电路8、选纬电磁铁驱动电路9和外部信号输入电路11，其中开关电源电路1连接监控电路2，监控电路2与单片机及其外围电路6相连接，传感器信号输入隔离电路4和外部信号输入电路11连接单片机及其外围电路6，而单片机及其外围电路6连接多臂电磁铁驱动电路8和选纬电磁铁驱动电路9，并和RS-232电平转换电路5相连接，本实用新型的特征是在传感器信号输入隔离电路4和单片机及其外围电路6之间还连接有逻辑转换电路3；在监控电路2和单片机及其外围电路6之间还连接有存储电路7；单片机及其外围电路6还连接有织机连锁输出电路10。
本实用新型所述的逻辑转换电路3由电阻R22、电容C7和集成电路U5A、U30(型号GAL16V8)组成，集成电路U30连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接电容C7和集成电路U5A的输入端，而集成电路U5A的输出端又连接到集成电路U30。
本实用新型所述的存储电路7由数据存储器和程序存储器组成，由电阻R20、集成电路U28(型号V62C518024)组成的数据存储器和由集成电路U33(型号AM29F010B)组成的程序存储器共同连接到总线上。
本实用新型所述的织机连锁输出电路10由锁存器、驱动器、显示电路和执行机构组成，由集成电路U20(型号74HC273)组成的锁存器连接由集成电路U8(型号2803)组成的驱动器，驱动器连接由排阻RA1、发光二极管D20～D27和接插件B3组成的显示电路，同时连接由二极管D17～D19、继电器REL1～REL3和接插件B2组成的执行机构。
本实用新型的有益效果是由于加入了逻辑转换电路3，能够根据传感器信号的变化实时产生中断，并且通过逻辑组合得到相应的选通信号，使得控制更准确；由于加入了存储电路7，能够可靠地存放大量数据，且在后备电池保护下，即使掉电，数据也不会丢失；由于加入了织机连锁输出电路10，能够可靠地传输数据，且通过互锁机制有效地防止了织机的误动作。
图1为本实用新型的系统原理框图。
图2为本实用新型的开关电源电路原理图。
图3为本实用新型的监控电路原理图。
图4为本实用新型的逻辑转换电路原理图。
图5为本实用新型的传感器信号输入隔离电路原理图。
图6为本实用新型的RS-232电平转换电路原理图。
图7为本实用新型的单片机及其外围电路原理图。
图8为本实用新型的存储电路原理图。
图9为本实用新型的多臂电磁铁驱动电路原理图。
图10为本实用新型的选纬电磁铁驱动电路原理图。
图11为本实用新型的织机连锁输出电路原理图。
图12为本实用新型的外部信号输入电路原理图。
具体实施方式
在图1中，本实用新型涉及的一种用于电子多臂的智能型控制板，它包括开关电源电路1、监控电路2、逻辑转换电路3、传感器信号输入隔离电路4、RS-232电平转换电路5、单片机及其外围电路6、存储电路7、多臂电磁铁驱动电路8、选纬电磁铁驱动电路9、织机连锁输出电路10和外部信号输入电路11。开关电源电路1连接监控电路2，并提供控制板电源；监控电路2与单片机及其外围电路6和存储电路7连接；传感器信号输入隔离电路4连接逻辑转换电路3和单片机及其外围电路6，逻辑转换电路3与单片机及其外围电路6连接；外部信号输入电路11连接单片机及其外围电路6；单片机及其外围电路6将信号输出到多臂电磁铁驱动电路8、选纬电磁铁驱动电路9和织机连锁输出电路10；RS-232电平转换电路5与单片机及其外围电路6连接，用通信手段获得花样组织信号的电子数据。
在图2中，开关电源电路1由输入滤波电路、开关变换电路和输出滤波电路组成。输入滤波电路连接开关变换电路，开关变换电路连接输出滤波电路。由接插件J6引入的+24V电源经过由电容C15、C16、C9和二极管D5组成的输入滤波电路滤波，发光二极管D6、电阻R1用来指示输入电源是否正常。经滤波后的电压通过由集成电路U31(型号LM2575)构成的开关变换电路变换成工作电源VCC输出，由电容C4，C5，C14和电感L1及二极管D7组成的输出滤波电路对VCC进行滤波，发光二极管D8、电阻R23指示输出电源是否正常。
在图3中，监控电路2由后备电池BAT1、电阻R3、R4、R6、R24、集成电路U3B、U3C、U3F、U16(型号MAX691)组成。后备电池BAT1以及电阻R3、R4、R6、R24连接集成电路U16，集成电路U16连接集成电路U3B、U3C、U3F。当VCC电压过低时，监控电路产生电压下降中断信号，同时将备用电池切换为外部RAM工作电源；当单片机程序进入死循环时，由于集成电路U16中内置看门狗，监控电路会自动产生系统复位信号。
在图4中，逻辑转换电路3由电阻R22、电容C7和集成电路U5A、U30(型号GAL16V8)组成。集成电路U30连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接电容C7和集成电路U5A的输入端，而集成电路U5A的输出端又连接到集成电路U30。传感器C1、C2输入信号P10、P11，连接到集成电路U30进行逻辑组合，根据传感器信号的变化实时产生中断信号，并且通过逻辑组合产生相应的选通信号，使得控制更准确。
在图5中，传感器信号输入隔离电路4由输入级、隔离级、输出级和整形级组成。输入级连接隔离级，隔离级连接输出级，输出级连接整形级。由电阻R2、R10、R12、R15、R13、电容C1、C2、C6、稳压管D2～D4组成的三个输入级分别接入三个不同的传感器信号，经过光电耦合器U1、U2、U15组成的隔离级隔离后，通过由电阻R8、R11、R9、R14、R5、R7、电容C13、C17、C10组成的输出级和由集成电路U5C、U5B、U5D组成的整形级输出整形后送到单片机及其外围电路6中的P10、P11、P12端口，进行下一步处理。
在图6中，RS-232电平转换电路5由接插件J3、电感L2、L3、集成电路U14(型号MAX232)，电容C8、C3、C11、C12组成。接插件J3连接集成电路U14，电感L2、L3连接接插件J3，电容C8、C3、C11、C12连接集成电路U14。来自单片机及其外围电路6中的RXD信号和TXD信号通过所述的RS-232电平转换电路5转换成RS-232信号，与外部数据终端(如掌上电脑)进行通信，籍此获得花样组织信号的电子数据。
在图7中，单片机及其外围电路6由单片机电路、译码电路、锁存及缓冲电路组成。单片机电路连接译码电路，译码电路连接锁存及缓冲电路。单片机电路由集成电路U29(亦称CPU，型号8031)、电阻R25、晶振U32、电容CD5、CD6组成，作为本实用新型所述的一种用于电子多臂的智能型控制板的控制核心；由电阻R19、集成电路U4(型号74HC138)、集成电路U3A组成的译码电路，用来产生各种选通信号；由排阻RA2、电阻R16～R18、R21、集成电路U19(型号74HC244)、集成电路U7(74HC373)、集成电路U6(74HC245)组成的锁存及缓冲电路用来对输入输出数据进行锁存和缓冲处理。
在图8中，存储电路7由数据存储器和程序存储器组成。由电阻R20、集成电路U28(型号V62C518024)组成的数据存储器和由集成电路U33(型号AM29F010B)组成的程序存储器共同连接到总线上。数据存储器能够可靠地存放大量数据，在后备电池保护下，即使掉电，数据也不会丢失；程序存储器用来存放控制程序。
在图9中，多臂电磁铁驱动电路8由锁存器、驱动器和执行机构组成。锁存器连接驱动器，驱动器连接执行机构。由集成电路U21、U24～U26(型号74HC273)组成的锁存电路将来自单片机及其外围电路6的输出数据进行锁存，保证数据可靠的传输；输出的数据由集成电路U9～U11、U13(型号2803)、稳压管D1和三极管Q1组成的驱动电路连接到由继电器REL1、接插件J1、J4以及外接的多臂电磁铁组成的执行机构；外接的多臂电磁铁可用来产生多臂的提综动作和开口运动。
在图10中，选纬电磁铁驱动电路9由锁存器、驱动器、显示电路和接插件组成。由集成电路U18(型号74HC273)组成的锁存器连接由集成电路U12(2803)组成的驱动器，驱动器连接由发光二极管D28～D35、排阻RA2组成的显示电路和接插件B4，接插件B4外接选纬电磁铁。
在图11中，织机连锁输出电路10由锁存器、驱动器、显示电路和执行机构组成。由集成电路U20(型号74HC273)组成的锁存器连接由集成电路U8(型号2803)组成的驱动器，驱动器连接由排阻RA1、发光二极管D20～D27和接插件B3组成的显示电路，同时连接由二极管D17～D19、继电器REL1～REL3和接插件B2组成的执行机构。锁存器保证了数据的传输的可靠性；通过继电器REL1～REL3实现快车回路连锁、点动回路连锁、倒车回路连锁，通过这些互锁机制有效地防止了织机的误动作。
在图12中，外部信号输入电路11由接插件、光电隔离电路和缓冲器组成。接插件B1将外部信号连接到由电阻R1～R15、稳压管D1～D8、光电耦合器U1～U8和发光二极管D9～D16组成的光电隔离电路，光电隔离电路连接由集成电路U23(型号74HC240)组成的缓冲器，缓冲器的输出则作为单片机及其外围电路6的输入数据。
权利要求1.一种用于电子多臂装置的智能型控制板，它包括开关电源电路(1)、监控电路(2)、传感器信号输入隔离电路(4)、RS-232电平转换电路(5)、单片机及其外围电路(6)、多臂电磁铁驱动电路(8)、选纬电磁铁驱动电路(9)和外部信号输入电路(11)，其中开关电源电路(1)连接监控电路(2)，监控电路(2)与单片机及其外围电路(6)相连接，传感器信号输入隔离电路(4)和外部信号输入电路(11)连接单片机及其外围电路(6)，而单片机及其外围电路(6)连接多臂电磁铁驱动电路(8)和选纬电磁铁驱动电路(9)，并和RS-232电平转换电路(5)相连接，其特征在于在传感器信号输入隔离电路(4)和单片机及其外围电路(6)之间还连接有逻辑转换电路(3)；在监控电路(2)和单片机及其外围电路(6)之间还连接有存储电路(7)；单片机及其外围电路(6)还连接有织机连锁输出电路(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电子多臂装置的智能型控制板，其特征在于所述的逻辑转换电路(3)由电阻R22、电容C7和集成电路U5A、U30组成，集成电路U30连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端连接电容C7和集成电路U5A的输入端，而集成电路U5A的输出端又连接到集成电路U30。
3.根据权利要求1所述的一种用于电子多臂装置的智能型控制板，其特征在于所述的存储电路(7)由数据存储器和程序存储器组成，由电阻R20、集成电路U28组成的数据存储器和由集成电路U33组成的程序存储器共同连接到总线上。
4.根据权利要求1所述的一种用于电子多臂装置的智能型控制板，其特征在于所述的织机连锁输出电路(10)由锁存器、驱动器、显示电路和执行机构组成，由集成电路U20组成的锁存器连接由集成电路U8组成的驱动器，驱动器连接由排阻RA1、发光二极管D20～D27和接插件B3组成的显示电路，同时连接由二极管D17～D19、继电器REL1～REL3和接插件B2组成的执行机构。
专利摘要一种用于电子多臂装置的智能型控制板，属于控制电路，用于纺织领域中各种无梭织机。包括开关电源电路、监控电路、传感器信号输入隔离电路、RS－232电平转换电路、单片机及其外围电路、多臂电磁铁驱动电路、选纬电磁铁驱动电路和外部信号输入电路，特点在传感器信号输入隔离电路和单片机及其外围电路间连接有逻辑转换电路；在监控电路和单片机及其外围电路间连接有存储电路；单片机及其外围电路连接有织机连锁输出电路。优点逻辑转换电路，能够根据传感器信号的变化实时产生中断，并通过逻辑组合得到相应的选通信号，使得控制更准确；存储电路，能够可靠地存放大量数据，且在后备电池保护下，即使掉电，数据也不会丢失；织机连锁输出电路，能够可靠地传输数据，且通过互锁机制有效地防止了织机的误动作。
文档编号D03C1/00GK2895459SQ20062006973
公开日2007年5月2日 申请日期2006年2月27日 优先权日2006年2月27日
发明者汪建明, 钱陈辉, 孙华平, 顾惠祥 申请人:常熟纺织机械厂有限公司