[发明专利]环锭细纱机机台监测控制电路

说明书

技术领域

本发明属于纺织过程自动化的监测控制技术领域，涉及环锭细纱机的一种机台监测控制电路，主要用于设计环锭细纱机断纱在线监测与管理系统。

背景技术

传统的环锭纺纱方法，工艺技术成熟，具有原料应用范围广，产品适纺性好，纺纱号数范围大等特点，是目前纺纱生产中占比例最大的纺纱方式，但同时存在自动化程度低，用工较多的问题。随着我国经济的高速发展，人口红利逐步减少，劳动密集型的传统棉纺行业正面临招工困难、劳动力成本大幅上升的局面。

细纱是环锭纺中对用工、用电、产能、品质等技术经济指标影响最大的工序。大量的环锭细纱设备迫切需要升级改造，从而满足纺织企业对质优、高效、省工的棉纺设备逐年上升的迫切需求。升级改造的核心在于环锭细纱机的机台状态监测控制，这已成为锭位精细化管理（自动锭速调整与控制、粗纱条自动停喂等）以及机器自动接头技术等必不可少的配置。

发明内容

发明的目的就是提供一种环锭细纱机机台监测控制电路。

本发明包括电源模块、控制器模块、通信模块、实时时钟模块、灯光指示模块、速度检测模块和人机交互模块。

所述电源模块包括一个MP1584EN芯片和LM1117-3.3芯片。其中,MP1584EN芯片是一个高频率降压稳压器，通过将输出端电压分压后与芯片4脚进行比较反馈，来控制输出端的电压稳定在预设值。MP1584EN芯片提供一个稳定的5V电压作为LM1117-3.3芯片的前置电源和通信模块、人机交互模块的工作电源。LM1117-3.3芯片是一个三端线性稳压器，通过将MP1584EN芯片输出的5V电源降至3.3V，为控制器模块、实时时钟模块、通信模块、灯光指示模块、速度检测模块提供工作电源。

所述控制器模块包括一个STM32F103RBT6芯片和第一个晶振。其中，第一个晶振为STM32F103RBT6芯片提供一个稳定的时钟频率。STM32F103RBT6芯片作为整个电路的主控制器，管理和控制其他模块的工作。STM32F103RBT6芯片通过内置SPI接口管控通信模块中的以太网通信子模块，通用IO口PC10、PC11、PC12管控实时时钟模块，通用IO口PC6、PC7、PC8、PC9、PB15、PB14管控灯光指示模块，内置USART1接口管控人机交互模块，内置USART2接口管控通信模块中的串口通信子模块，内置CAN总线接口管控通信模块中的CAN总线通信子模块，通用IO口PB6、PB7、PB8、PB9管控速度检测模块。

所述通信模块包括以太网通信子模块、串行通信子模块和CAN总线通信子模块。

所述以太网通信子模块包括一个W5500芯片、第二个晶振和一个RJ45接口HR91105A。其中，第二个晶振为W5500芯片提供一个稳定的时钟频率。W5500芯片作为以太网模块的控制器负责以太网通信的发送、接收和存储的管理，通过内置SPI接口与控制器模块的STM32F103RBT6芯片的内置SPI接口连接。RJ45接口HR91105A通过网线与上位PC端连接，作为以太网通信的物理通道。

所述串行通信子模块包括一个MAX232芯片。MAX232芯片的11脚和12脚与控制器模块的STM32F103RBT6芯片内置的串口模块连接，将3.3VTTL电平转换为RS232电平，以兼容、连接PC的USB接口。

所述CAN总线通信子模块包括一个TJA1050芯片。TJA1050芯片负责CAN总线的收发管理，TJA1050芯片的1脚和4脚通过连接控制器模块的STM32F103RBT6芯片的CAN总线接口接受控制器模块的管理；TJA1050芯片的7脚和6脚作为CAN总线通信子模块输出端连接外挂的其他CAN总线模块。

所述实时时钟模块包括一个DS1302芯片、一个2X625A纽扣电池和第三个晶振。2X625A纽扣电池接入到DS1302芯片的8脚，为DS1302芯片提供3V电源作为芯片的备用电源。第三个晶振连接DS1302的芯片的3脚和4脚，作为芯片的时钟源。DS1302芯片10脚、11脚、12脚和控制器模块连接，经过校时之后作为系统的实时时钟。

所述灯光指示模块包括六个SI2302型N沟道场效应管。六个SI2302型N沟道场效应管分为两组，每组三个，分别用以控制两个外接的三色灯。其中，每个场效应管的源极分别连接外部三色灯的控制信号输入端，栅极接控制器模块的STM32F103RBT6芯片，漏极接地。