一种织带机产量与状态监测站制造技术

本实用新型专利技术公开了一种织带机产量与状态监测站。它由信号处理电路、单片机及外围电路、串行通信电路及隔离电源电路四部分组成。其中隔离电源电路将信号处理电路、单片机及外围电路、串行通信电路与外部的电源及信号完全的电气隔离。该监测站至多能同时监测１６个来自织带机的产量与状态信号。信号处理电路通过滤波和电平转换实现织带机产量与状态信号的预处理。单片机电路采集各织带机的产量脉冲信号与状态电平信号，依据织带机的型号参数进行数据处理，实时计算织带机的产量信息、分析织机的工作状态。串行通信电路利用４８５通信芯片实现４８５串行通信接口。由串行通信电路可以实现多个监测站的组网，监测整个车间或厂区的织带机产量与状态。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

Ribbon loom output and status monitoring station

The utility model discloses a ribbon loom output and status monitoring station. It consists of signal processing circuit, microcontroller and peripheral circuit, serial communication circuit and isolated power circuit of four parts. The isolated power supply circuit isolates the signal processing circuit, the singlechip and the peripheral circuit, the serial communication circuit and the external power supply and the signal completely the electrical isolation. The monitoring station can monitor at most 16 output and status signals from a ribbon loom. The signal processing circuit realizes the pretreatment of ribbon loom output and status signal by filtering and level conversion. The single chip microcomputer circuit collects the output pulse signal and the status level signal of each ribbon loom, processes data according to the model parameters of the ribbon loom, calculates the output information of the ribbon loom in real time, and analyzes the working state of the loom. The serial communication circuit uses the 485 communication chip to realize the 485 serial communication interface. A serial communication circuit can realize the networking of a plurality of monitoring stations, and monitor the output and the state of the ribbon loom in the whole workshop or the factory area.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械装置状态监测设备，特别是一种织带机产量与状态监测站。
技术介绍
在纺织行业生产中，由于生产规模较大，生产设备规格各异，纺织生产中的产量往往采用人工记录各车间各设备的产量数据并统计分析，估算整个车间甚至厂区的生产总量。通过人工记录并统计的产量数据，首先存在的问题是生产规模越大，生产设备的种类越多，所耗费的人力资源也越多，记录数据的实时性就越低；其次通过人工记录所引入的误差，会随着时间延伸以及生产规模的扩大而积累，从而导致统计分析得出生产产量与实际生产产量之间存在较大的误差。上述存在的问题对企业的生产计划和调度有较大的冲击，不利于企业资源(生产资料与资金)的合理规划，阻碍企业的长期发展。企业信息化的发展促使企业逐步重视生产资源的合理利用，并采用实时的数据采集系统来实现生产监测的功能。在生产规模庞大，产品种类繁多的纺织企业中，实时数据采集系统的使用并结合标准的工业控制网络，可以实时有效地对各厂区各车间的具体设备进行工作状态和产量的监测。织带机的产量与状态监测站正是在这样的生产管理需求下才设计产生的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种织带机的产量与状态监测站，它实时采集各织带机的产量脉冲信号与生产状态信号(正产/试产，断经、断纬等等)，并将采集的数据通过工业控制网络传送给车间级的工业控制计算机，通过计算机上实时监控软件进行数据分析与处理，对于设备的工作异常或故障状态将即时的发出报警信号，同时记录报警信息。本技术采用的技术方案如下它由信号处理电路、单片机及外围电路、串行通信电路和隔离电源电路四部分组成。其中信号处理电路对采集的信号进行预处理(隔离、滤波、电平转换)，单片机及外围电路采集并处理数据，再由串行通信电路将数据传至车间级工控机。隔离电源电路主要将前三部分电路与外部系统电气隔离，实现数据采集系统的抗干扰性能。本技术具有的有益的效果是一种织带机产量与状态监测站能同时采集4台织机的产量、状态信号，并能够有效地消除产量信号中的干扰脉冲，保证产量信息的真实可靠。其内部的存储器可以保证所采集的产量信息不丢失，看门狗芯片可以确保整个数据采集系统长期的稳定工作。通信接口电路不仅可以实现各织机的产量与状态信息的有效传输，而且保证本监测站从工业网络中切除或接入不影响其他设备的正常运作。附图说明图1是本技术的结构原理框图；图2是信号处理电路图；图3是隔离电源电路图；图4是单片机及外围电路图；图5是串行通信电路图；具体实施方式如图1所示，本技术它由信号处理电路1、单片机及外围电路2、串行通信电路3、隔离电源电路4组成。其中信号处理电路1、串行通信电路3分别与单片机及外围电路2相连；隔离电源电路4与信号处理电路1、单片机及外围电路2和串行通信电路3相连。如图2所示，信号处理电路1包括光电耦合器U5 4N25，肖特基二极管D1，低通滤波电路R9、C3。光电耦合器U5 4N25的光敏三极管发射极与单片机U1的第21脚P2.0相连。电阻R9的一端INPUT1用于连接某台织带机的产量脉冲计数信号。低通滤波电路消除输入的信号中的尖峰脉冲，其中输入信号为织机产量的脉冲计数信号(频率低于0.1Hz)。电阻R10、R11为光耦输入输出端的限流电阻。每个由一个光电耦合器4N25、一个肖特基二极管D1、一个电容和一个电阻组成的低通滤波电路三者组成的信号处理电路可以用于连接一个织带机的输入信号。信号处理电路中光电耦合器4N25的光敏三极管发射极与单片机U1的第22-28脚(即P2.1-P2.7)、第32-39脚(即P0.7-P0.0)37脚中的其中一脚相连。由此可以共有16个信号处理电路1，共可连接16个来自织带机的信号。如图3所示，隔离电源电路4包括隔离电源模块U6IB1205S、电容C12、C15、C13。隔离电源模块内部采用PWM降压，并具有输出稳压电路，输入电压在允许范围内波动不会影响输出电压。如图4所示，单片机及其外围电路2包括单片机U1 AT89C51、电源监控芯片U2 Max813、四个电阻R1、R2、R3、R4、两个电容C1、C2和晶振Y1。电源监控芯片Max813的第7脚、第6脚分别与单片机AT89C51的第9脚(RESET)，第8脚(P1.7)相连。系统上电将使电源监控芯片Max813的第7脚产生高电平复位信号，复位单片机。电源监控芯片Max813内部含1.6s定时器，单片机周期运行通过其第8脚(P1.7)产生清零信号，清零定时器。当单片机程序运行异常，不能产生清零信号，则电源监控芯片Max813的定时器将溢出并复位单片机使系统回复正常运行。单片机U1 AT89C51的第21脚P2.0与信号处理电路1的光电耦合器U54N25的光敏三极管发射极相连。单片机U1的第22-28脚(即P2.1-P2.7)、第32-39脚(即P0.7-P0.0)37脚还可与15个信号处理电路的光电耦合器4N25的光敏三极管发射极相连。由此单片机可以与至多16个信号处理电路相连。如图5所示，串行通信电路3包括485通信接口芯片Max487，通信匹配电阻R5。485通信接口芯片x487的第1脚RXD端、第4脚TXD端分别连接单片机U1 AT89C51的第10脚RXD端和第11脚TXD端；Max487的第2、3脚同时连接单片机U1的第7脚P1.6。接线端子J3的第1、2脚分别连接到485总线的+、-线上。使用时，将织带机的产量信号以及其它信号输出端连接到一种织带机产量与状态监测站的信号处理电路上。通常一台织机的输出信号有4路，包括产量脉冲，断经信号，断纬信号，断顶带信号，这样一个织带机产量与状态监测站可以监测4台织机，将各个监测站都连接到485总线上，并与一台具有485接口的计算机相连，即构成一个监测网络，可以实现整个织带机车间或厂区的监测网络。权利要求1.一种织带机产量与状态监测站，其特征在于它包括信号处理电路(1)、单片机及外围电路(2)、串行通信电路(3)、隔离电源电路(4)；其中信号处理电路(1)、串行通信电路(3)分别与单片机及外围电路(2)相连；隔离电源电路(4)与信号处理电路(1)、单片机及外围电路(2)和串行通信电路(3)相连。2.根据权利要求1所述的一种织带机产量与状态监测站，其特征在于1)信号处理电路(1)包括4N25光电耦合器(U5)，肖特基二极管(D1)，低通滤波电路(R9、C3)；光电耦合器(U5)的光敏三极管发射极与单片机(U1)的第21脚(P2.0)相连；电阻(R9)的一端(INPUT1)用于连接织带机的产量脉冲计数信号；信号处理电路可以有至多16个，每个信号处理电路由一个4N25光电耦合器、一个肖特基二极管、一个电容和一个电阻组成的低通滤波电路三者组成，电阻的一端可以用于连接一个织带机的输入信号。每个信号处理电路中4N25光电耦合器的光敏三极管发射极与单片机U1的第22-28脚(P2.1-P2.7)、第32-39脚(P0.7-P0.0)37脚中的其中一脚相连；2)单片机及外围电路(2)包括AT89C51单片机(U1)，Max813电源监控芯片(U2)，四个电阻(R1、R2、R3、R4)，两个电容(C1、C2)，晶振(Y1)；单片机(U1)的第22-28脚(P2.1-P2.7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种织带机产量与状态监测站，其特征在于它包括：信号处理电路（１）、单片机及外围电路（２）、串行通信电路（３）、隔离电源电路（４）；其中信号处理电路（１）、串行通信电路（３）分别与单片机及外围电路（２）相连；隔离电源电路（４）与信号处理电路（１）、单片机及外围电路（２）和串行通信电路（３）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙扬，李江，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]