摘 要： 介紹了STC89C52單片機的特點及梭式織布機控制器的設計思想,，對產品進行了初步試驗，實現(xiàn)了梭式織布機控制過程自動化,，達到了提高織品質量和工作效率的目的,。
關鍵詞： 單片機；經線斷,；緯線斷,；尋定位停車
現(xiàn)在使用的有梭織布機是20世紀中期的產品，因其可靠性高,、運行成本低和適應紗線范圍寬等特點,，目前仍是國內中小型紡織廠的主力機型，市場占有率很高,。有梭織布機存在學徒期長,、產品品質低和工人勞動強度大的問題，使其成為企業(yè)挖潛改造的對象,。如出現(xiàn)經,、緯線斷時，因慣性的作用,，機器停電后,，由人工進行剎車，一般仍空轉數(shù)周,。一是造成布面經,、緯線的稀疏不勻，影響質量,；二則需人工撥動手輪才能找準接線位置,，勞動強度大，效率低,。受企業(yè)和有關部門的委托,，結合有梭織布機的特點，參考進口箭桿織布機和噴氣織布機控制系統(tǒng)的一些成熟經驗,，開發(fā)了以STC89C52為核心的有梭織布機控制器,。經實際運行,，實現(xiàn)了有故障自動剎車及尋定位停車等功能，達到了提升產品質量和提高效率的目的,。
1 工作原理
系統(tǒng)以STC89C52為控制核心,，由電源、設置按鍵,、控制按鍵,、顯示、控制輸出,、信號輸入和編碼盤等部分組成,。結構框圖如圖1所示。
編碼盤裝有兩組磁鋼與曲軸同步運轉,，通過兩只霍爾傳感器為控制器提供兩個重要的曲軸轉角位置信號：A點平車位（平車位曲軸90°）,，處理經線斷故障最佳位置，但不宜開車,；B點后心位（后心位曲軸0°）,，是處理斷緯線故障和投梭的最佳位置。因此,，當發(fā)生經線斷故障時,，通過控制系統(tǒng)使曲軸準確停在A點。因A點開車極宜夾梭,，處理完故障后按開車時系統(tǒng)自動反轉90°,，準確返回B點,。若發(fā)生緯線斷故障,，機器將停在曲軸轉角B點上，處理完畢后,，按開車則機器正常運行,。
當出現(xiàn)經線斷或緯線斷時，機器能夠及時停機并自動剎車,，通過尋定位功能,，準確停在最佳的處理故障位置，有利于故障的快速處置并實現(xiàn)開車無痕,；開車時,，自動選擇有利于投梭的位置再行開車，避免開車夾梭故障,。
參數(shù)設置功能由按鍵和LED顯示單元構成,。通過修改參數(shù)，使產品適用不同機型,、不同年代的各種有梭織布機,。設置參數(shù)有反車延時,、經斷延時、緯斷延時和單梭延時等,。
2 硬件電路設計
2．1系統(tǒng)控制器STC89C52
STC89C52是一款新型高性能兼容MS51的單片機,。具有高抗靜電、寬電壓,、適應溫度范圍寬的優(yōu)點,，其內部集成有看門狗、電源監(jiān)控,、EEPROM,、時鐘增益控制和6機器周期控制電路，這些特色電路有效地提高了系統(tǒng)的可靠性,。
2．2 輸入電路
經光電隔離的共有10路信號輸入,，分別為3路霍爾傳感器、1路斷經信號,、1路斷緯信號和5路控制按鈕,。為提高系統(tǒng)的抗干擾性能，在輸入電路中,，采用了高速光耦隔離和輸入濾波等技術,，確保系統(tǒng)的可靠性。傳感器輸入電路如圖2所示,，控制信號輸入與此電路相同,。
2．4 制動控制
幅面從75 cm~320 cm的有梭織布機，配套0.8 kW~1.5 kW的三相電機驅動,，屬小功率電機,，采用AC380單相整流能耗制動方式。實踐證明,，制動控制線路簡單,，效果很好，但要嚴格控制制動時間,。電路如圖4所示,。
剎車時交流接觸器J1、J2均斷開,，J3吸合,；A相經VD4是整流，加到電機,，實施制動,；VD3是保護二極管；R1,、R2是限流電阻,。
3 軟件設計
軟件系統(tǒng)設計采用模塊化結構,，由Keil C51 V7.0編譯。主程序框圖如圖5所示,。
由于工作現(xiàn)場電磁干擾較為復雜,，抗干擾設計是系統(tǒng)的重點。首先對程序運行狀態(tài)和關鍵數(shù)據(jù)進行了備份,，啟用了看門狗功能,，當程序發(fā)生異常而使看門狗電路復位時，系統(tǒng)調用備份數(shù)據(jù)而不用重新全面初始化,。其次,，在程序的空閑空間和關鍵入口處設置了陷阱程序，當程序運行受到干擾時,，確保程序指針及時,、快速返回指定位置。另外,，在主程序運行過程中設置了多處標志位,，監(jiān)控程序隨時根據(jù)標志位的變化，分析主程序運行是否正常,，發(fā)現(xiàn)運行異常時及時修正,。
有梭織機設計完成后，應用于僅有160臺織機的工廠中,，經實際測試,，尋定位停車誤差小于5°，開車布面無痕跡,，機器狀態(tài)調整自動化,，運行狀況良好。主要問題是剎車整流二極管易壞,，能耗制動造成電機溫度升高,，需要改進。