一種電子提花機選針器驅動板及控制方法

2023-09-19 11:04:25

專利名稱：一種電子提花機選針器驅動板及控制方法
技術領域：
本發明涉及紡織設備領域，主要是一種電子提花機選針器驅動板及控制方法。
背景技術：
電子提花機是提花織物的關鍵設備，隨著經濟的發展，人們對生活質量的不斷提 高，提花面料有著廣闊的前景。而電子提花機的核心部件是選針器，以及相應的選針器驅動 板，傳統的電磁選針驅動板的驅動方式是恆壓驅動，這會帶來許多問題影響提花機的可靠 工作，如環境的溫度，電磁選針其工作後的溫升以及能耗的問題。

發明內容
本發明目的是在克服傳統的電磁選針器控制方式的不足，而提供一種電子提花機 選針器驅動板及控制方法，用FPGA晶片構成專用的處理器，處理輸入輸出信號以及反饋信 號，利用電磁線圈的儲能作用和快速導通控制實現恆流。 本發明解決其技術問題採用的技術方案這種電子提花機選針器驅動板，包括 FPGA處理單元、比較器、反饋電路和功率驅動電路，所述FPGA處理單元由FPGA構成，包括輸 入信號口 、輸出信號口 、時鐘電路和串輸入接口 ， FPGA處理單元內有一固定的開關頻率進行 導通控制的導通頻率控制單元，功率驅動電路由場效應管構成；其中FPGA處理單元的輸出 信號驅動場效應管，電源經選針器電磁線圈連接場效應管經採樣電阻到電源負端，從採樣 電阻處獲得流經選針器電磁線圈的電流信號，通過比較器並反饋給FPGA處理單元進行驅 動關斷控制；選針器電磁線圈內的電能通過續流二級管維持電流。 所述FPGA處理單元，控制方式輸出為N*8路，每一路有一個比較器， 一個功率驅動 電路，一組採樣電阻和一個比較控制電路及保護電路。 本發明所述的電子提花機選針器驅動板的控制方法，該方法包括如下步驟 1、通過FPGA處理單元內部的串行輸入電路，接受來自上一級控制器的串行選針
數據，並在內部完成移位和鎖存，接受上一級控制單元的輸出使能信號； 2、 FPGA處理單元輸出控制信號至場效應管，使得場效應管導通，電流自電源流經
選針器電磁線圈，流過場效應管以及採樣電阻到電源負端，電流採樣信號輸入至比較器； 3、當電流達到設定值，比較器輸出信號至FPGA處理單元，關斷場效應管，選針器
電磁線圈儲存的電能通過續流二級管釋放，選針器電磁線圈繼續維持吸力； 4、在輸出使能信號沒有取消前，導通頻率控制單元又使FPGA處理單元輸出端控
制場效應管導通，使電流再一次流經選針器電磁線圈，這樣周而復始的工作，直到使能信號
取消，實現恆流控制。 作為優選，所述FPGA處理單元在每次使能信號有效前，分別單路測試選針器電磁
線圈，從獲得的返回信號來判斷電磁選針器的好壞，並把狀態信號回傳給上一級控制單元。
本發明有益的效果本發明通過現代電子技術以及新的控制理念，從而實現電磁 選針器恆流工作，使電子提花機的性能大大提高。


圖1是本發明電子提花機選針器驅動板的電路原理框圖。 附圖標記說明導通頻率控制單元1，FPGA處理單元2，比較器3，採樣電阻4，場效 應管5 ，選針器電磁線圈6 ，續流二級管7 。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。 如圖1所示，這種電子提花機選針器驅動板，包括FPGA處理單元2、比較器3、反饋 電路8和功率驅動電路，所述FPGA處理單元2由FPGA構成，包括輸入信號口 、輸出信號口 、 時鐘電路和串輸入接口 ，輸入信號採用串行編碼的方式，FPGA內處理實現移位和鎖存。FPGA 處理單元2內有一固定的開關頻率進行導通控制的導通頻率控制單元l，功率驅動電路由 場效應管5構成；其中FPGA處理單元2的輸出信號驅動場效應管5，電源經選針器電磁線 圈6連接場效應管5經採樣電阻4到電源負端，從採樣電阻4處獲得流經選針器電磁線圈 6的電流信號，通過比較器3並反饋給FPGA處理單元2進行驅動關斷控制；選針器電磁線 圈6內的電能通過續流二級管7維持電流，下一個周期的導通信號使得電磁線圈重新獲得 電能，這樣周而復始的進行，完成恆流控制。 所述FPGA處理單元2，控制方式輸出為N*8路，每一路有一個比較器3，一個功率
驅動電路， 一組採樣電阻4和一個比較控制電路及保護電路。 本發明所述這種電子提花機選針器驅動板的控制方法，包括如下步驟 1、通過FPGA處理單元2內部的串行輸入電路，接受來自上一級控制器的串行選針
數據，並在內部完成移位和鎖存，接受上一級控制單元的輸出使能信號； 2、 FPGA處理單元2輸出控制信號(P麗端)至場效應管5，使得場效應管5導通，
電流自電源流經選針器電磁線圈6，流過場效應管5以及採樣電阻4到電源負端，電流採樣
信號輸入至比較器3; 3、當電流達到設定值，比較器3輸出信號至FPGA處理單元2，關斷場效應管5，選 針器電磁線圈6儲存的電能通過續流二級管7釋放，選針器電磁線圈6繼續維持吸力；
4、在輸出使能信號(0E)沒有取消前，導通頻率控制單元1又使FPGA處理單元2 輸出端(P麗)控制場效應管5導通，使電流再一次流經選針器電磁線圈6，這樣周而復始的 工作，直到使能信號(0E)取消，實現恆流控制。 5、所述FPGA處理單元2在每次使能信號(0E)有效前，分別單路測試選針器電磁 線圈6，從獲得的返回信號來判斷電磁選針器的好壞，並把狀態信號回傳給上一級控制單 元。 上述的實施方式與實施例，只是為了說明本發明的原理的一種具體實施方式
，但 本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員，在本發明公開披露的 技術方案中，可輕易想到的微小的改進變化和適應性修改，都應涵蓋在本發明的保護範圍 之內。因此，本發明的保護範圍以權利要求說明書為準。
權利要求
一種電子提花機選針器驅動板，其特徵在於包括FPGA處理單元(2)、比較器(3)、反饋電路和功率驅動電路，所述FPGA處理單元(2)由FPGA構成，包括輸入信號口、輸出信號口、時鐘電路和串輸入接口，FPGA處理單元(2)內有一固定的開關頻率進行導通控制的導通頻率控制單元(1)，功率驅動電路由場效應管(5)構成；其中FPGA處理單元(2)的輸出信號驅動場效應管(5)，電源經選針器電磁線圈(6)連接場效應管(5)經採樣電阻(4)到電源負端，從採樣電阻(4)處獲得流經選針器電磁線圈(6)的電流信號，通過比較器(3)並反饋給FPGA處理單元(2)進行驅動關斷控制；選針器電磁線圈(6)內的電能通過續流二級管(7)維持電流。
2. 根據權利要求l所述的電子提花機選針器驅動板，其特徵在於所述FPGA處理單元 (2)，控制方式輸出為N*8路，每一路有一個比較器(3)，一個功率驅動電路，一組採樣電阻(4) 和一個比較控制電路及保護電路。
3. —種採用如電子提花機選針器驅動板的控制方法，其特徵在於該方法包括如下步驟(1) 、通過FPGA處理單元(2)內部的串行輸入電路，接受來自上一級控制器的串行選針 數據，並在內部完成移位和鎖存，接受上一級控制單元的輸出使能信號；(2) 、FPGA處理單元(2)輸出控制信號至場效應管(5)，使得場效應管(5)導通，電流自 電源流經選針器電磁線圈(6)，流過場效應管(5)以及採樣電阻(4)到電源負端，電流採樣 信號輸入至比較器(3);(3) 、當電流達到設定值，比較器(3)輸出信號至FPGA處理單元(2)，關斷場效應管(5) ，選針器電磁線圈(6)儲存的電能通過續流二級管(7)釋放，選針器電磁線圈(6)繼續 維持吸力；(4) 、在輸出使能信號沒有取消前，導通頻率控制單元(1)又使FPGA處理單元(2)輸出 端控制場效應管(5)導通，使電流再一次流經選針器電磁線圈(6)，這樣周而復始的工作， 直到使能信號取消，實現恆流控制。
4. 根據權利要求3所述的電子提花機選針器驅動板的控制方法，其特徵在於所述 FPGA處理單元(2)在每次使能信號有效前，分別單路測試選針器電磁線圈(6)，從獲得的返 回信號來判斷電磁選針器的好壞，並把狀態信號回傳給上一級控制單元。
全文摘要
本發明涉及一種電子提花機選針器驅動板，包括FPGA處理單元、比較器、反饋電路和功率驅動電路，所述FPGA處理單元由FPGA構成，包括輸入信號口、輸出信號口、時鐘電路和串輸入接口，FPGA處理單元內有一固定的開關頻率進行導通控制的導通頻率控制單元，功率驅動電路由場效應管構成；其中FPGA處理單元的輸出信號驅動場效應管，電源經選針器電磁線圈連接場效應管經採樣電阻到電源負端，從採樣電阻處獲得流經選針器電磁線圈的電流信號，通過比較器並反饋給FPGA處理單元進行驅動關斷控制；選針器電磁線圈內的電能通過續流二極體維持電流。本發明有益的效果本發明通過現代電子技術以及新的控制理念，從而實現電磁選針器恆流工作，使電子提花機的性能大大提高。
文檔編號G05B19/05GK101748536SQ200910155758
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者沈煒, 胡欽彤 申請人:杭州森匯電子提花機有限公司