專利名稱：基于can總線起底板控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明屬于電子技術領域，涉及針織橫機控制裝置，尤其是涉及一種基于CAN總線起底板控制系統及其控制方法。
背景技術：
起底板是電腦橫機的一個重要機械組件，顧名思義是在織物最開始起底時使用到的，能夠為衣片在起底的時提供拉力。最早的電腦橫機沒有起底板，起底的拉力要靠掛布完成，有了起底板之后借用起底板使拉力從起底時就均勻，而且不再浪費紗線。因此，可進一步提高空機起頭速度，節約紗線，節省時間，減少橫機擋車工的勞動強度。現有技術中，使用升降板來控制起底板的升降，其控制精度差，穩定性能不好。此外，升降板由于本身負擔較重，在一定程度上對其本身的負擔也會加大，驅動能力不是很強。另一方面，現有技術中的供電電壓不夠穩定，在電壓出現波動時，無法提供恒壓恒頻的電源，容易導致電機的轉動出現偏差，從而造成起底板工作精度降低，拉力不夠均勻。為此，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種全自動起底板控制系統[申請號:201110386308.0]，本控制系統設有接收數據信息并進行處理數據和命令的主控控制器模塊，主控控制器模塊分別電連接有運動控制模塊、用于采集并反饋數據信息的智能傳感網絡和控制器局域網絡通信端口，控制器局域網絡通信端口電連接集總控制系統，各個系統的電源采用隔離供電方式。上述方案雖然在一定程度上提高了起底板工作精度，但是仍然存在著結構設計不夠合理，造價成本過高，工作穩定性較差，容易受到電壓波動干擾等技術問題。
發明內容
本發明的目的是針對上述問題，提供一種設計合理，結構簡單，即使電壓出現波動也不會影響起底板的正常工作的基于CAN總線起底板控制系統。本發明的另一目的是提供一種易于實施，控制精度高，工作穩定性好的基于CAN總線起底板控制方法。為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案:本基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，本系統包括能夠連接在供電電源上的整流電路和連接在整流電路上的濾波電路，所述的濾波電路上連接有逆變控制電路，所述的逆變控制電路與用于驅動起底板工作的單相異步電機相連，在濾波電路和逆變控制電路之間連接有電壓采樣電路，所述的電壓采樣電路與處理器相連，所述的處理器與逆變控制電路相連且處理器能根據電壓采樣電路采集到的電壓信號控制逆變控制電路輸出用于驅動所述單相異步電機工作的工作電壓，所述的處理器通過CAN總線與上位機相連且處理器能夠根據上位機發出的信號控制逆變控制電路輸出用于驅動所述單相異步電機正轉或反轉的工作電壓。本發明中，用于驅動所述單相異步電機工作的工作電壓和用于驅動所述單相異步電機正轉或反轉的工作電壓實質上為同一工作電壓。該工作電壓為恒壓恒頻電壓，在需要改變單相異步電機轉動方向時，僅需改變相位即可。在上述的基于CAN總線起底板控制系統中，所述的處理器為DSP，在處理器上連接有顯示器和控制面板。在上述的基于CAN總線起底板控制系統中，所述的電壓采樣電路包括連接在濾波電路輸出端的分壓電阻。在上述的基于CAN總線起底板控制系統中，所述的處理器上還連接有當電壓采樣電路采集到的電壓值未落入設定的基準電壓范圍時能發出警報的報警裝置。在上述的基于CAN總線起底板控制系統中，所述的供電電源為220V交流電；所述的逆變控制電路的輸出IlOV交流電；所述的電壓采樣電路的基準電壓范圍為3.5-4.0V直流電。在上述的基于CAN總線起底板控制系統中，所述的單相異步電機通過傳動機構與起底板相連。本發明中，起底板由專門控制其動作的單相異步電機帶動，而升降板由另外的驅動電機帶動其工作。在上述的基于CAN總線起底板控制系統中，所述的逆變控制電路包括光電隔離單元，所述的光電隔離單元上連接有三相輸出接線電路。一種基于CAN總線起底板控制方法，其特征在于，本方法包括下述步驟:A、將供電電源的直流電經整流電路整流和濾波電路濾波后輸送至逆變控制電路，并由逆變控制電路向用于控制驅動起底板工作的單相異步電機提供工作電壓；B、通過連接在濾波電路輸出端的電壓采樣電路采集電壓值，并由處理器對采集到的電壓值進行分析處理和PWM調制，從而由處理器控制逆變控制電路輸出恒壓恒頻工作電壓；C、當需要改變單相異步電機轉動方向時，上位機通過CAN總線向處理器發出信號，處理器在接收到上位機的信號時控制逆變控制電路輸出使單相異步電機反向轉動的恒壓恒頻工作電壓。在上述的基于CAN總線起底板控制方法中，在上述的步驟B中，所述的處理器先判斷電壓采樣電路采集到的電壓值是否落入設定的基準電壓范圍，若落入設定的基準電壓范圍，則對采集到的電壓值進行分析處理和PWM調制；若未落入設定的基準電壓范圍，則由處理器控制報警裝置發出報警信號。在上述的基于CAN總線起底板控制方法中，在上述的步驟C中，所述的處理器通過改變相序控制逆變控制電路輸出使單相異步電機反向轉動的恒壓恒頻工作電壓。本控制方法中，所述的供電電源為220V交流電；所述的逆變控制電路的輸出IlOV交流電；所述的電壓采樣電路的基準電壓范圍為3.5-4.0V直流電。與現有的技術相比，本基于CAN總線起底板控制系統及其控制方法的優點在于:單相異步電機工作在恒壓恒頻工作電壓下，即便電源電壓出現波動也不會影響單相異步電機的正常工作，并且起底板采用單獨的電機驅動，精度控制上大大提升，定位準確，驅動能力強提高了升降板的使用壽命。在起底時的拉力均勻，節約紗線，從而提高了整個起底系統的可靠性，提高了生產力和生產的質量。
圖1是本發明提供的結構框圖。圖中，供電電源1、整流電路2、濾波電路3、逆變控制電路4、光電隔離單元41、三相輸出接線電路42、單相異步電機5、電壓采樣電路6、處理器7、CAN總線8、上位機9、顯示器10、控制面板11、報警裝置12。
具體實施例方式如圖1所示，本基于CAN總線起底板控制系統包括能夠連接在供電電源I上的整流電路2和連接在整流電路2上的濾波電路3，所述的濾波電路3上連接有逆變控制電路4，所述的逆變控制電路4與用于驅動起底板工作的單相異步電機5相連，在濾波電路3和逆變控制電路4之間連接有電壓采樣電路6，所述的電壓采樣電路6與處理器7相連，所述的處理器7與逆變控制電路4相連且處理器7能根據電壓采樣電路6采集到的電壓信號控制逆變控制電路4輸出用于驅動所述單相異步電機5工作的工作電壓，所述的處理器7通過CAN總線8與上位機9相連且處理器7能夠根據上位機9發出的信號控制逆變控制電路4輸出用于驅動所述單相異步電機5正轉或反轉的工作電壓。單相異步電機5通過傳動機構與起底板相連。本發明中，用于驅動所述單相異步電機工作的工作電壓和用于驅動所述單相異步電機正轉或反轉的工作電壓實質上為同一工作電壓。該工作電壓為恒壓恒頻電壓，在需要改變單相異步電機轉動方向時，僅需改變相位即可。本發明中，起底板由專門控制其動作的單相異步電機帶動，而升降板由另外的驅動電機帶動其工作。處理器7為DSP，在處理器7上連接有顯示器10和控制面板11。電壓采樣電路6包括連接在濾波電路3輸出端的分壓電阻。處理器7上還連接有當電壓采樣電路6采集到的電壓值未落入設定的基準電壓范圍時能發出警報的報警裝置12。供電電源I為220V交流電；逆變控制電路4的輸出IlOV交流電；電壓采樣電路6的基準電壓范圍為3.5-4.0V直流電。逆變控制電路4包括光電隔離單元41，光電隔離單元41上連接有三相輸出接線電路42。一種基于CAN總線起底板控制方法，其特征在于，本方法包括下述步驟:A、將供電電源I的直流電經整流電路2整流和濾波電路3濾波后輸送至逆變控制電路4，并由逆變控制電路4向用于控制驅動起底板工作的單相異步電機5提供工作電壓；B、通過連接在濾波電路3輸出端的電壓采樣電路6采集電壓值，并由處理器7對采集到的電壓值進行分析處理和PWM調制，從而由處理器7控制逆變控制電路4輸出恒壓恒頻工作電壓；C、當需要改變單相異步電機5轉動方向時，上位機9通過CAN總線8向處理器7發出信號，處理器7在接收到上位機9的信號時控制逆變控制電路4輸出使單相異步電機5反向轉動的恒壓恒頻工作電壓。在上述的步驟B中，所述的處理器7先判斷電壓采樣電路6采集到的電壓值是否落入設定的基準電壓范圍，若落入設定的基準電壓范圍，則對采集到的電壓值進行分析處理和PWM調制；若未落入設定的基準電壓范圍，則由處理器7控制報警裝置12發出報警信號。在上述的步驟C中，所述的處理器7通過改變相序控制逆變控制電路4輸出使單相異步電機5反向轉動的恒壓恒頻工作電壓。本控制方法中，所述的供電電源為220V交流電；所述的逆變控制電路的輸出IlOV交流電；所述的電壓采樣電路的基準電壓范圍為3.5-4.0V直流電。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了供電電源1、整流電路2、濾波電路3、逆變控制電路4、光電隔離單元41、三相輸出接線電路42、單相異步電機5、電壓采樣電路6、處理器7、CAN總線
8、上位機9、顯示器10、控制面板11、報警裝置12等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，本系統包括能夠連接在供電電源(I)上的整流電路(2 )和連接在整流電路(2 )上的濾波電路(3 )，所述的濾波電路(3 )上連接有逆變控制電路(4)，所述的逆變控制電路(4)與用于驅動起底板工作的單相異步電機(5)相連，在濾波電路(3)和逆變控制電路(4)之間連接有電壓采樣電路(6)，所述的電壓采樣電路(6 )與處理器(7 )相連，所述的處理器(7 )與逆變控制電路(4 )相連且處理器(7 )能根據電壓采樣電路(6 )采集到的電壓信號控制逆變控制電路(4 )輸出用于驅動所述單相異步電機(5)工作的工作電壓，所述的處理器(7)通過CAN總線(8)與上位機(9)相連且處理器(7)能夠根據上位機(9)發出的信號控制逆變控制電路(4)輸出用于驅動所述單相異步電機(5)正轉或反轉的工作電壓。
2.根據權利要求1所述的基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，所述的處理器(7)為DSP，在處理器(7)上連接有顯示器(10)和控制面板(11)。
3.根據權利要求1或2所述的基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，所述的電壓采樣電路(6 )包括連接在濾波電路(3 )輸出端的分壓電阻。
4.根據權利要求1或2所述的基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，所述的處理器(7)上還連接有當電壓采樣電路(6)采集到的電壓值未落入設定的基準電壓范圍時能發出警報的報警裝置(12)。
5.根據權利要求4所述的基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，所述的供電電源(I)為220V交 流電；所述的逆變控制電路(4)的輸出IlOV交流電；所述的電壓采樣電路(6)的基準電壓范圍為3.5-4.0V直流電。
6.根據權利要求1或2所述的基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，所述的單相異步電機(5)通過傳動機構與起底板相連。
7.根據權利要求1或2所述的基于CAN總線起底板控制系統，其特征在于，所述的逆變控制電路(4)包括光電隔離單元(41)，所述的光電隔離單元(41)上連接有三相輸出接線電路(42)。
8.一種基于CAN總線起底板控制方法，其特征在于，本方法包括下述步驟: A、將供電電源(I)的直流電經整流電路(2)整流和濾波電路(3)濾波后輸送至逆變控制電路(4)，并由逆變控制電路(4)向用于控制驅動起底板工作的單相異步電機(5)提供工作電壓； B、通過連接在濾波電路(3)輸出端的電壓采樣電路(6)采集電壓值，并由處理器(7)對采集到的電壓值進行分析處理和PWM調制，從而由處理器(7)控制逆變控制電路(4)輸出恒壓恒頻工作電壓； C、當需要改變單相異步電機(5)轉動方向時，上位機(9)通過CAN總線(8)向處理器(7)發出信號，處理器(7)在接收到上位機(9)的信號時控制逆變控制電路(4)輸出使單相異步電機(5)反向轉動的恒壓恒頻工作電壓。
9.根據權利要求8所述的基于CAN總線起底板控制方法，其特征在于，在上述的步驟B中，所述的處理器(7 )先判斷電壓采樣電路(6 )采集到的電壓值是否落入設定的基準電壓范圍，若落入設定的基準電壓范圍，則對采集到的電壓值進行分析處理和PWM調制；若未落入設定的基準電壓范圍，則由處理器(7 )控制報警裝置(12 )發出報警信號。
10.根據權利要求8所述的基于CAN總線起底板控制方法，其特征在于，在上述的步驟C中，所述的處理器(7 )通過改變相序控制逆變控制電路(4 )輸出使單相異步電機(5 )反向轉動的恒壓恒頻工作電壓。`
全文摘要
本發明屬于電子技術領域，涉及一種基于CAN總線起底板控制系統及其控制方法。它解決了現有技術設計不夠合理等技術問題。本系統包括整流電路和濾波電路，濾波電路上連接有逆變控制電路，逆變控制電路與單相異步電機相連，濾波電路和逆變控制電路之間連接有電壓采樣電路，電壓采樣電路與處理器相連，處理器與逆變控制電路相連，處理器通過CAN總線與上位機相連。其優點在于即便電源電壓出現波動也不會影響單相異步電機正常工作，起底板采用單獨的電機驅動，精度控制大大提升，定位準確，驅動能力強提高了升降板使用壽命。在起底時拉力均勻，節約紗線，且控制精度高，從而提高了整個起底系統的可靠性，提高了生產力和生產的質量。
文檔編號D04B15/90GK103149911SQ20131006518
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月1日 優先權日2013年3月1日
發明者王剛志, 馬曉偉, 吳佳, 康權偉, 王傳勝 申請人:杭州之山科技有限公司