一种细纱机上的通信控制电路及通信控制方法

技术领域

本发明涉及纺纱设备技术领域，尤其涉及一种细纱机上的通信控制电路及通信控制方法。

背景技术

现有的细纱机中单片机对每个单锭的信息采集和控制，都是通过主机和从机之间通过RS-485或CAN总线通信的方式配合完成的。细纱机上的单锭很多，因此需要设置的从机数量也很多。采用RS-485或CAN总线通信传输信号时，单片机需选择更贵的型号，在每个从机上还需要增加收发器，导致生产维护成本较高。而且由于细纱机本身结构的原因，用于制作细纱机的通信控制电路的PCB长度很长，宽度却较窄，导致PCB走线很密。再加上细纱机上设置的电机数量多，造成电磁干扰很严重，这些情况会影响所述的主机和从机之间的信号传输。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种细纱机上的通信控制电路及通信控制方法。

本发明的技术方案如下：提供一种细纱机上的通信控制电路，包括：主机、从机、接收电路、发送电路以及停喂盒，所述主机分别通过接收电路以及发送电路与若干从机连接，所述从机与若干停喂盒连接，所述接收电路包括相互串联的若干三态门接收模块，所述发送电路包括相互连接若干三态门发送模块，每个所述三态门接收模块以及每个所述三态门发送模块分别与一个从机连接。

进一步地，所述三态门发送模块包括：电阻R1、电阻R2以及三态门TS3，首个所述三态门发送模块的电阻R1的一端以及电阻R2的一端与主机的TX端口连接，所述电阻R1的另一端与三态门TS3的第2引脚连接，所述三态门TS3的第3引脚接地，所述电阻R2的另一端与相邻的三态门发送模块的电阻R1的一端以及相邻的三态门TS3的第2引脚连接，所述三态门TS3的第1引脚与从机的R端口、相邻的三态门发送模块的电阻R1的另一端以及电阻R2的一端连接，所述三态门TS3包括三态门芯片。

进一步地，所述三态门接收模块包括三态门TS1以及三态门TS2，首个所述三态门接收模块的三态门TS1的第1引脚以及三态门TS2的第1引脚与主机的RX端口连接，所述三态门TS1的第2引脚与相邻的三态门接收模块的三态门TS1的第1引脚以及三态门TS2的第1引脚连接，所述三态门TS1的第3引脚与从机的E端口连接，所述三态门TS2的第2引脚与从机的T端口连接，所述三态门TS2的第3引脚与从机的C端口连接，所述三态门TS1以及三态门TS2包括三态门芯片。

进一步地，所述三态门芯片采用的芯片型号为74HC125。

进一步地，所述从机的A端口与相邻从机的B端口电性连接，B端口的电平受A端口控制。

进一步地，所述从机上设置有双色LED灯。

本发明还提供一种细纱机上的通信控制方法，包括如下步骤：

步骤1：细纱机上的每个单锭对应配装一个停喂盒；

步骤2：把停喂盒分成若干组，将同组的停喂盒与同一个从机连接；

步骤3：通过主机设置单锭的总数量，为每个停喂盒分配一个地址编码，同时把地址编码保存在与之相对应的从机中；

步骤4：与主机连接的检测模块采集细纱机各单锭上的产纱状况，并将产纱数据发送给主机，在纱线出现断头时，向主机发送断头信号；

步骤5：主机接收到断头信号后，完成信号处理，同时把含有地址编码的切纱控制命令经发送电路送至相对应的从机中；

步骤6：从机接收到切纱控制信号后，根据地址编码控制相对应的停喂盒产生切纱动作，从而切断有断头出现的单锭的粗纱供应。

进一步地，所述步骤3的具体步骤如下：

步骤3.1：通过主机设置同台细纱机上单锭的总数量；

步骤3.2：主机将一组地址编码写入一个B端口为低电平的从机中；

步骤3.3：完成地址编码写入的从机的A端口变为低电平，使得与该从机的A端口相连的另一个从机的B端口变为低电平；

步骤3.4：根据步骤3.2及步骤3.3，主机依次完成对所有从机的地址编码分配；

步骤3.5：主机完成地址编码分配后，检测分配的地址编码的总数并与设定的单锭总数进行比较，如果数量相等，主机提示学习成功；如果数量不等，主机提示学习不通过，并提示重新进行地址编码的分配；

步骤3.6：当某个从机出现故障导致分配地址编码不成功时，通过设置傍路功能或停用功能，并重新进行步骤3.2-步骤3.5，直到完成地址编码的分配工作。

进一步地，所述步骤3.6中的傍路功能的具体步骤为：

步骤3.6.a1：当细纱机上某些单锭对应的位置有异常情况不能成功分配地址编码时，或者在正常生产中操作人员需要对某个单锭进行测试和调试时，通过主机对该单锭所对应的地址编码进行傍路；

步骤3.6.a2：完成傍路设置后，主机会通过避开已经被傍路的地址编码的方式，来完成对其它地址编码的分配工作。

步骤3.6.a3：在生产过程中，在被傍路位置上的单锭产生的纺纱数据及断头、弱捻、遮挡等故障信息，会被允许上传主机系统中保留，但是故障信息不会归纳至故障统计报表中，产生了故障系统也不会发出报警和通知；

步骤3.6.a4：傍路功能设置后通过人工在主机中进行取消，或在满足主机操作系统中设定的条件时自动取消傍路设置。

进一步地，所述步骤3.6中的停用功能的具体步骤为：

步骤3.6.b1：当细纱机上某些单锭对应的位置有异常情况不能成功分配地址编码时，通过主机将对应的地址编码直接设置成停用状态，停止对相对应单锭的监测工作；

步骤3.6.b2：完成停用设置后，主机避开已停用的地址编码，完成对其它它地址编码的分配；

步骤3.6.b3：在生产过程中，在被停用位置上的单锭产生的纺纱数据及断头、弱捻、遮挡等故障信息，不会上传至系统并保留；

步骤3.6.b4：停用功能设置后只能通过人工在主机中进行取消。

采用上述方案，本发明通过三态门发送模块及三态门接收模块对信号进行传输，使得主机与从机之间的信号传输不受线路长度和节点的限制，并且线路中传输的信号不易受到电机磁场的干扰，提高信号传输的稳定性及准确性；通过为细纱机上每个单锭位置进行地址编码分配，加上傍路和停用两个功能，可实时对各个单锭的纺纱数据进行采集，完成对各个单锭的监控。

附图说明

图1为本发明的电路连接示意图。

图2为从机与停喂盒的电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

请参阅图1、图2，本发明提供一种细纱机上的通信控制电路，包括：主机、从机、接收电路、发送电路以及停喂盒。所述主机分别通过接收电路以及发送电路与若干从机连接，所述从机与若干停喂盒连接。所述接收电路包括相互串联的若干三态门接收模块。所述发送电路包括相互连接若干三态门发送模块。每个所述三态门接收模块以及每个所述三态门发送模块分别与一个从机连接。在工作前，为细纱机上的每一个单锭配装一个停喂盒，把停喂盒分为若干组，并将同组的停喂盒与同一个从机连接。通过主机向从机中依次写入地址编码，并将地址编码与停喂盒一一对应。主机接收到外接的检测电路所发出的断头信号，对信号进行处理后，同时通过发送电路向从机发送带有地址编码的控制信号，控制信号通过发送电路上的三态门发送至与之相对应的从机处，从机完成信号处理后，控制相对应的停喂盒产生切纱动作，切断有断头出现的单锭的粗纱供应。

当从机完成切纱任务后，会通过接收电路向主机发送相应的反馈信息，反馈信息通过三态门接收模块进行传输，并可由主机将检测数据上传至云端。

本发明通过三态门发送模块及三态门接收模块对信号进行传输，使得主机与从机之间的信号传输不受线路长度和节点的限制，并且线路中传输的信号不易受到电机磁场的干扰，提高信号传输的稳定性及准确性。同时，使用三态门发送模块及三态门接收模块对信号进行传输，使每一个从机与主机的通信时，通信信号与其它从机相隔离，通信中不受其它从机影响。因此，当某个从机出现故障，其它从机可以保持跟主机进行正常的通信工作。

所述三态门发送模块包括：电阻R1、电阻R2以及三态门TS3。首个所述三态门发送模块的电阻R1的一端以及电阻R2的一端与主机的TX端口连接。所述电阻R1的另一端与三态门TS3的第2引脚连接。所述三态门TS3的第3引脚接地。所述电阻R2的另一端与相邻的三态门发送模块的电阻R1的一端以及相邻的三态门TS3的第2引脚连接。所述三态门TS3的第1引脚与从机的R端口、相邻的三态门发送模块的电阻R1的另一端以及电阻R2的一端连接。所述三态门TS3包括三态门芯片。主机通过TX端口向从机发送信号，经过电阻R1和电阻R2后分两路进行传递，两路电路中的三态门TS3的输出端之间通过一颗电阻相连。当有一个从机出现故障时，可以保证其它从机可以正常接收来自主机的信号，不影响其它从机的正常工作，保证控制电路的稳定性。

所述三态门接收模块包括三态门TS1以及三态门TS2。首个所述三态门接收模块的三态门TS1的第1引脚以及三态门TS2的第1引脚与主机的RX端口连接。所述三态门TS1的第2引脚与相邻的三态门接收模块的三态门TS1的第1引脚以及三态门TS2的第1引脚连接。所述三态门TS1的第3引脚与从机的E端口连接。所述三态门TS2的第2引脚与从机的T端口连接。所述三态门TS2的第3引脚与从机的C端口连接。所述三态门TS1以及三态门TS2包括三态门芯片。从机接收到断头信息时，从机的C端口变为低电平，使得三态门TS2的第1引脚和第2引脚导通。信号由从机的T端口发出，经过三态门TS2的第1引脚输入并从第2引脚输出，从而传递至主机的RX端口。同时，主机发送信号控制该从机的E端口输出高电平，使得与从机连接的三态门TS1呈高阻状态，将其它从机向主机发送信号的通道关闭，以此保证信号的准确性。

所述三态门芯片采用的芯片型号为74HC125。74HC125型号的芯片的功能满足本发明的使用需求。同样地，也可以采用74HC126型号的芯片，74HC126型号的芯片与74HC125型号的芯片的第3引脚的控制电平相反，可根据工作需要进行选配。

所述从机的A端口与相邻从机的B端口电性连接，B端口的电平受A端口控制。在工作前的准备阶段，在主机中设定细纱机中单锭的总数量。电路中首个从机的B端口为低电平，主机将一组地址编码写入该从机中，被写入地址编码的从机的A端口变为低电平，使得与之相连的从机的B端口转变为低电平，从机接受地址编码完成后，会反馈信息给主机，从而令主机在完成前一个从机的地址编码分配后，接着对下一个从机进行地址编码分配，以此类推，主机能依次完成对各个从机的地址编码分配。

所述从机上设置有双色LED灯。在主机和每一个从机通信前，须先给每个从机分配一组地址编码。从机工作正常但未完成地址编码分配时，双色LED灯闪烁呈红色，从机完成地址编码分配时双LED灯闪烁呈蓝色，当从机有故障时双LED灯不亮或长亮，以便于操作人员了解各从机的工作状态及编码录入状态。

本发明还提供一种细纱机上的通信控制方法，包括如下步骤：

步骤1：细纱机上的每个单锭对应配装一个停喂盒，以便于在单锭上的纱线出现断头的情况时，可以准确的切断该单锭的粗纱供应。

步骤2：把停喂盒分成若干组，将同组的停喂盒与同一个从机连接。

步骤3：在主机中装入操作系统，通过主机设置单锭的总数量，为每个停喂盒分配一个地址编码，并且把地址编码保存在与之相对应的从机中。具体步骤如下：

步骤3.1：通过主机设置同台细纱机上单锭的总数量。

步骤3.2：主机将一组地址编码写入一个B端口为低电平的从机中。

步骤3.3：完成地址编码写入的从机的A端口变为低电平，使得与该从机的A端口相连的另一个从机的B端口变为低电平，令主机开始对后一个从机进行地址编码的写入工作。

步骤3.4：根据步骤3.2及步骤3.3，主机依次完成对所有从机的地址编码分配，以便于在某个单锭出现纱线断头的情况发生时，准确控制相应的停喂盒切断该单锭的粗纱供应。

步骤3.5：主机完成地址编码分配后，检测分配的地址编码的总数并与设定的单锭总数进行比较，如果数量相等，主机提示学习成功；如果数量不等，主机提示学习不通过，并提示重新进行地址编码的分配。

步骤3.6：当某个从机出现故障导致分配地址编码不成功时，可通过设置傍路功能或停用功能，并重新进行步骤3.2-步骤3.5，直到完成地址编码的分配工作。

所述傍路功能的具体步骤为：

步骤3.6.a1：当细纱机上某些单锭对应的位置有异常情况不能成功分配地址编码时，或者在正常生产中操作人员需要对某个单锭进行测试和调试时，通过主机对该单锭所对应的地址编码进行傍路。

步骤3.6.a2：完成傍路设置后，主机会通过避开已经被傍路的地址编码的方式，来完成对其它地址编码的分配工作。

步骤3.6.a3：在生产过程中，在被傍路位置上的单锭产生的纺纱数据及断头、弱捻、遮挡等故障信息，会允许上传至主机系统中保留，但是故障信息不会归纳至故障统计报表中，产生了故障系统也不会发出报警和通知。

步骤3.6.a4：傍路功能设置后可以通过人工在主机中进行取消，或在满足主机操作系统中设定的条件时系统会自动取消傍路设置。

当细纱机上某些单锭对应的位置有异常情况不能成功分配地址编码时，或者在正常生产中操作人员需要对某个单锭进行测试和调试时，可通过在主机中进行傍路设置，从而在主机进行地址编码写入的过程中，自动跳过选定的纱锭所对应的地址编码，完成对其它位置的地址编码的分配。在生产过程中，选定的单锭位置的故障信息可以正常上传，但是不会将故障信息归纳至故障统计报表中，并且不会激活故障报警以及故障通知。通过对选定的单锭所对应的位置进行傍路，从而在单锭所对应的从机出现故障时，便于地址编码的继续分配。同时，

可以便于调试及测试工作的进行，在能正常记录故障信息的情况下，

避免故障报警和通知的频繁出现而影响调试及测试工作的效率。

所述停用功能的具体步骤为：

步骤3.6.b1：当细纱机上某些单锭对应的位置有异常情况不能成功分配地址编码时，通过主机将对应的地址编码直接设置成停用状态，停止对相对应单锭的监控工作。

步骤3.6.b2：完成停用设置后，主机避开已停用的地址编码，完成对其它地址编码的分配。

步骤3.6.b3：在生产过程中，在被停用位置上的纱锭产生的纺纱数据及断头、弱捻、遮挡等故障信息，不会上传至系统保留；

步骤3.6.b4：停用功能设置后只能通过人工在主机中进行取消。

当细纱机上某些单锭对应的位置有异常情况不能成功分配地址编码时，可通过在主机中进行停用设置，从而在主机进行地址编码写入的过程中，自动跳过被停用的单锭所对应的地址编码，完成对其它地址编码的分配。完成停用设置后，系统会禁止被停用单锭的信息上传到主机中，直到操作人员完成相关故障的排查及维修工作后，只能由人工在主机中取消停用，这样避免了异常情况影响监测系统正常工作。

步骤4：与主机连接的检测模块采集细纱机中各单锭上的产纱线状况，并将产纱数据发送给主机，在纱线出现断头时，向主机发送断头信号。

步骤5：主机接收到断头信号后，完成信号处理，同时把含有地址编码的切纱控制命令经发送电路传递至相应的从机中。信号经过三态门发送模块进行传输，使得主机与从机之间的信号传输不受线路长度和节点的限制，并且线路中传输的信号不易受到电机磁场的干扰，提高信号传输的稳定性及准确性。

步骤6：从机接收到切纱控制信号，根据地址编码控制相对应的停喂盒产生切纱动作，从而切断有断头出现的单锭的粗纱供应。综上所述，本发明通过三态门发送模块及三态门接收模块对信号进行传输，使得主机与从机之间的信号传输不受线路长度和节点的限制，并且线路中传输的信号不易受到电机磁场的干扰，提高信号传输的稳定性及准确性。

本发明通过三态门发送模块及三态门接收模块对信号进行传输，使得主机与从机之间的信号传输不受线路长度和节点的限制，并且线路中传输的信号不易受到电机磁场的干扰，提高信号传输的稳定性及准确性；通过为细纱机上每个单锭位置进行地址编码分配，加上傍路和停用两个功能，可实时对各个单锭的纺纱数据进行采集，完成对各个单锭的监控。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。