专利名称：经编机实时双总线控制方法
技术领域：
本发明涉及一种经编机的控制方法，具体地的说是涉及一种采用微机以 及双总线对经编枳it;f亍实时控制的方法。
技术背景随着计算才M支术的不断d采用微机控制的经编机编织多种花型的织物己相当"fi4。它们大多都为集中控制，即用一台计算机来分时控制/U艮经 轴和牵树A的转动，凸轮控制梳祁的横向移动距离，主轴带动成圈机构上下、前后移动，从而织出所需花型的^4t织物。这种仅用一台计算机的集+控制 方法，其制itA^Nl应较低，但运算能力P艮制了经编M变的提高，无法实 现高速经编机的实时控制，特别是对于图案、花型较为复杂的高档织物，很 难达到工艺要求；同时，当某一系统出现故障，将影响整机的控制，其可靠 性、稳定性、可维护性较差。 发明内容本发明要解决的技术问^:提供一种经编机分布式的实时双总线的控制 方法。为解决上述技术问题，本发明的一种经编机的实时双总线控制方法是运 用网络及计算机控制经编机的方法，其创新点在于采用总线l、总线2两 个总线，总线l控制三根经轴、 一根牵拉轴和一根主轴的运行，三根经轴分 别由各自的伺服控制器和交流伺服电棚区动，经编指令通过总线(1)传送到 相应的经轴祠服控制器，由伺服控制器按指令的要求控制伺服电机的转动及 实时调整转速，伺服电机驱动各自的经轴，确保三根经轴的喂纱量符合花型 的要求；牵拉指令M过总线1传送到牵4i^的伺服控制器，再控制交流伺 服电机将织物按花型要求的ii^从经编机上牵拉出来；总线2分别连接计数才狭、开关量输入才狄、开关量输出才狭，M"述开 关量输入模块和开关量输出模块分别连接相应的操作开关来控制经编机； 路由器将总线1 、总线2两个网络互ii^来交换信息； A^L界面计算4几将经编指令经总线1分别传入经轴祠服控制器、牵拍朝 伺月l控制器以M轴伺服控制器，再通过各自的计算机分别控制三才艮经轴、 一根牵拉轴和一根主轴的运行，同时将指令执行的信息通过总线1反馈给人 才;L界面计算机并显示出来；总线2通过计数才^^馈安^^三根经轴上的测长编码器的实测送经数据，并用它来校正经轴的转动逸复；扭^f亍指令的故障、 报警的状态信息M总线1反馈到A^u界面计算机集中处理，实现高精度的 闭环、实时双总线的控制。作为本发明的一种改进，所述总线1通过伺服控制器1011连接交流伺服 电机1012，所述交流祠服电机1012驱动经轴1013转动；所述总线1通过伺 月良控制器1021连接交流伺服电机1022,所述交流伺服电机1022驱动经轴 1023转动；所述总线l通过伺服控制器1031连接交流伺服电机1032,所述 交流伺服电机1032驱动经轴1033转动；所述总线1通过伺服控制器1041 连接交流伺服电机1042，所述交流伺服电机1042驱动牵树由1043转动；所 述总线1通过伺服控制器1051连接主轴电机1052,所述主轴电才几1052驱动 主轴1053转动。作为本发明的另一种改进，所述开关量输入模块205分别连接快车^4丑 D18、慢车按钮D19、紧急停止^4丑D20、停车按钮D21、产量计数器D22、 空气开过流保护D23;所述开关量输入模块206分别连接工作模式选择器 D24、纱线张力限定开关D25、测长轮臂限位开关D26、安全绳开关D27、 主轴伺服驱动器故障触点D28、主轴伺服驱动器开关D29;所述开关量输入 模块207分别连接油流动检测器D13、油过滤网检测器D14、故障显示D15、 主电机过热D16、安全盖开关D17;所述开关量输出才狄208分别连接油路 故障开关D1、故障报警器D2、紧急停止显示D3、准备就绪D4、纱线经轴 限位开关D5、油泵启动开关D8、油加热器开关DIO、油^卩J^U几开关D11、 断纱检测器D12。所述开关量输入模块、开关量输出才狭主要用来^m机床。本发明的进一步改进是:所述计数模块201连接经轴1013的测长编码器 2011,所述计^t才狭202连接经轴1023测长编码器2021,所述计^bft^:203 连接经轴1033测长编码器2031 ，所述计数模块204连接主轴1053的编码器 2041。所述测长编码器分别安装在经轴盘头上，由测长编码器测量经轴纱线 的喂纱量。本发明所述的双总线实时控制方法，采用总线1对快速变化的被控制单 元进行分布式的控制，各被控制单元都有计算机分别对本单元的功能进行自 动控制；采用总线2对相对较慢的控制单元进行自动控制；总线1主要用于 向伺服系统高速实时地传输经编指令和返回批軒状态，有些扭行状态需在人 才4面计算机上显示出来，有些还需通#由器发送给总线2，并产生输出 控制信号。总线2主要用来#^从机#传输经轴喂纱量的测量值，经轴实际 喂纱量经总线2传输到路由器，再由路由器送^U U界面计算机、人机界面 计算机负责集中管理整个经编机系统、显示相关状态、输入经编程序、下达 各种指令。A4几界面计算才;M夸由总线2反馈的经轴实际喂纱量与经编指令相比较，解算出经轴转速的修正值，并通过总线1下达给相应的经轴伺服控制 器，调整该经轴的转速，这种高速实时闭环调节的时间小于千分之一秒，从 而形成了由两个总线以及多台计算机组成的集中管理、分布式的实时控制系 统，对高速经编积三根经轴， 一根牵拉轴以及主轴进行有序的实时双总线控制。它能达到高速经编机3000转/分的要求，高质量编织出复杂图型花样的 织物，有效地解决了传统经编机集中式控制方法的实时性差、可靠性低、维 护困难、可扩展性差等问题；由于每个控制计算才W目对独立，当系统中的某 台计算才;i^模块出现故障时，不会影响到其它控制线路，维修方便，可维护 性好。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细说明。 图1为本发明的一种经编机的实时双总线控制方法的工作框图。 图2为图1中总线1的控制才匡图。 图3为图1中总线2的控制框图。
具体实施方式
参见图1，本发明的一种经编机的实时双总线控制方法，是一种运用网 络和计算才几控制经编才几的方法，它釆用总线l、总线2两个总线、总线l采用高速实时总线，控制三根经轴1013、 1023、 1033、 一根牵拉轴1043和一 根主轴1053的运行，三根经轴1013、 1023、 1033分别由各自的伺服控制器 和交流伺服电才M区动，经编指令通过总线1传送到相应的经轴伺服控制器， 由伺服控制器按指令的要求控制伺服电机的转动及实时调整转速，伺服电机 驱动各自的经轴，确保经轴l013、 1023、 1033的喂纱量符合花型的要求；牵 拉指令M过总线1传送到牵拉轴的伺月i控制器，再控制交流伺服电机将织 物按花型要求的ii^从经编机上牵拉出来；总线2采用中速总线，分别连接计数模块201 -204、开关量输入才莫块205、 206、 207、开关量输出才狄208。这些才缺连^#^机床的输入输出设备。 信号由这些才狭i^总线2，再经逸洛由器4传给A^面计算机3，由A^几 界面计算才几3处理后发出相关的控制指令。路由器4将总线1 、总线2两个网络互i^来交换信息。路由器4是根 据一定的原则和算法在几个网络地址之间的传输通路中选择一条最佳路由的 设备，其功能是将几个不同的网络按照一定的原则和算法在网络地址间选择 最佳的通路来传输数据，实现网络的互连。A^面计算机3将经编指令经总线1分别传入经轴伺服控制器1011、 1021、 1031、牵拉轴伺月良控制器1041以a轴伺服控制器1051，再通过各 自的计算机分别控制经轴1013、 1023、 1033、牵拉轴1043和主轴1053的运行，同时将指令执行的信息通过总线1反馈给A^几界面计算机3并显示出来； 总线2通过计数^^Jt安^fe三根经轴上的测长编码器的实测送经数据， 并用它来校正经轴的转动逸变；扭軒指令的故障、报警的状态信息M总线 l反馈到人机界面计算机3集中处理，实现高精度的闭环、实时双总线的控 制。由图2示出，所述总线1通过祠服控制器1011连接交流伺服电机1012， 所述交流祠服电机1012驱动经轴1013转动；所述高速总线1通过伺服控制 器1021连接交流伺服电机1022、所述交流伺服电机1022驱动经轴1023转 动；所述高速总线1通过伺服控制器1031连接交流伺服电机1032,所述交 流伺服电机1032驱动经轴1033转动；所述高速总线1通过伺服控制器1041 连接交流伺服电机1042,所述交流伺服电机1042驱动牵拉轴1043转动；所 述总线1通过伺服控制器1051连接主轴电机1052，所述主轴电机1052驱动 主轴1053转动。从图3可以看出，所述开关量输入才狄207分别连接油流动检测器D13、 油过滤网检测器D14、故障显示D15、主电机过热D16、安全盖开关D17。所述开关量输出才狭208分别连接油路故障开关Dl 、故障报警器D2、 紧急4亭止显示D3、准备就绪D4、纱线经轴限位开关D5、油泵启动开关D8、 油加热器开关DIO、油冷却;RU几开关Dll、断纱检测器D12。所述计数模块201连接经轴1013的测长编石马器201、，所述计数模块202 连接经轴1023测长编码器2021，所述计IMt^:203连接经轴1033测长编码 器2031,所述计数才狭204连接主轴1053的编码器2041 。本控制方法的工作原理才艮据织物花型，将所设计的程序预先输入到A^L^面计算机3上。准备 信号显示出来以后，按下快车按4丑D18,主轴伺月l控制器1051控制主轴电机 1052驱动主轴1053转动；在主轴1053启动的同时，人才几界面计算4几3通过 总线l将控制各经轴、牵4M由的指令分别ilUvf司服控制器1011、 1021、 1031、 1041,并由伺月良控制器控制相应的交流伺服电机1012、 1022、 1032、 1042, 所述交流伺服电才M区动相应的经轴1013、 1023、 1033、牵4i4由1043按指令 i4il转动；同时，经轴1013、 1023、 1033及牵4i4由1043把实际运行状态信 息实时地^^Jt^^各自的伺月l控制器1011、 1021、 1031、 1041,经总线li^v yU/L界面计算机3,并显示相应的状态。伺服控制器的故障信息也通过总线1 ^Jt^^A^L界面计算4几3，经处理后，A^L界面计算机3通ii^由器4将伺 月艮故障信息发送到总线2，在总线2上的相应开关量输入、输出才^^出故 障停机信号，实现停4踏修状态。通过安装在经轴盘头上的测长编码器2012、 2022、 2032分别将它们反馈的三根经轴的实际喂纱量信息传送给总线2上的计数才莫块2011、 2012、 2013、通过总线2将这些反馈信息又传输给A^L界面 计算机3，反馈信息与输入程序相比4^, >^碌面计算机3发出各轴转速 的修正指令，通过总线1又传输给相应的伺月良控制器，对经轴转速进行修正， 实现高精度地控制经轴的送经皿，从而完成经编4几的实时双总线控制。 ^^作过程如下当准^f言号显示出来后，它表示紧急停止^4丑D20、故障报警D2、主轴 伺服驱动器故障D28、安全绳索开关D27等信号都正常，这时按下快车^4丑 D18,开关量输入模块205得到启动工作信号并传给总线2，总线2通* 由器4送AA^几界面计算机3，启动经编程序并向总线1发出相应的启动指 令。当快车按钮D18或慢车按钮D19启动时,如果出现紧急停止或故障报警、 主轴伺服驱动器故障、安全绳索开关、空开过流保护中的任一个信号时，该 信号传入输入模块205或206或207，通过总线2、路由器4传入A4/L界面计 算才儿3，信号经过处理后经编纟几立刻4亭才几。当任意一个空气开关打开时，经编机都不能启动，只有当所有的空气开 关都闭合后，经编机才可以正常地开机。当纱线张力过大时，信号^if过开关量输入模块206、经过总线2、路 由器4,显示在y^才/U界面计算机3上，经过信号处理，判断此张力是否超过 界限，如果超过界限则立即停机。当有AJ^章，安全绳则由正常工作状态转变为非正常工作状态，经编机 会自动停车，此时故障报警开关D2接通，发出报警。只有检测到主轴祠服控制器1051工作正常后才能开车。在开车以后，当 主轴伺服控制器1051发生故障时，主轴伺服控制器故障触点D28接通，信 号通辻悉线2、路由器4传AA^几界面计算机3,经it^:理后经编机立刻停机。本发明采用集中管理分布式的控制方法，人才/L界面计算才几3负责集中管 理经编机系统，而数据处理t到各台专业控制计算机上，故处理数据效率 高；进行数据交M釆用高速实时总线Ethernet Power Link,故具有丰支高的 性能；由于控制系统具有实时性，完全可以满足高速经编机3000转/分的要 求；因为每个控制计算才;i^相对独立，当系统中的某台机算才咸才狭出现故 障时，不会影响到其它计算才咸模块，维修方便，可维护性强；系统可扩展 性好，为"i殳^f供了开;^式的平台。本发明的总线1 4錄采用正EE802.3的CSMA/CD协议，传输速率为 100Mbps。总线2为中速，传输速率为2Mbps，可以选用奥地利贝加莱公司 开发的X2X总线。
权利要求
1、一种经编机的实时双总线控制方法，运用网络及计算机控制经编机的方法，其特征在于采用总线(1)、总线(2)两个总线，总线(1)控制三根经轴(1013、1023、1033)、一根牵拉轴(1043)和一根主轴(1053)的运行，三根经轴(1013、1023、1033)分别由各自的伺服控制器和交流伺服电机驱动，经编指令通过总线(1)传送到相应的经轴伺服控制器，由伺服控制器按指令的要求控制伺服电机的转动及实时调整转速，伺服电机驱动各自的经轴，确保经轴(1013、1023、1033)的喂纱量符合花型的要求；牵拉指令也通过总线(1)传送到牵拉轴的伺服控制器，再控制交流伺服电机将织物按花型要求的速度从经编机上牵拉出来；总线(2)分别连接计数模块(201-204)、开关量输入模块(205、206、207)、开关量输出模块(208)，所述开关量输入模块和开关量输出模块分别连接相应的操作开关来控制经编机；路由器(4)将总线(1)、总线(2)两个网络互连起来交换信息；人机界面计算机(3)将经编指令经总线(1)分别传入经轴伺服控制器(1011、1021、1031)、牵拉轴伺服控制器(1041)以及主轴伺服控制器(1051)，再通过各自的计算机分别控制经轴(1013、1023、1033)、牵拉轴(1043)和主轴(1053)的运行，同时将指令执行的信息通过总线(1)反馈给人机界面计算机(3)并显示出来；总线(2)通过计数模块反馈安装在三根经轴上的测长编码器的实测送经数据，并用它来校正经轴的转动速度；执行指令的故障、报警的状态信息也从总线(1)反馈到人机界面计算机(3)集中处理，实现高精度的闭环、实时双总线的控制。
2、 根据权利要求l所述的经编机的实时双总线控制方法，其特征在于 所述总线(1)通过伺服控制器(1011)连接交流伺服电机(1012),所述交 流伺服电机(1012)驱动经轴(1013 )转动。
3、 根据权利要求l所述的经编机的实时双总线控制方法，其特征在于 所述总线(1)通过伺服控制器(1021)连接交流伺服电机(1022),所述交 流伺服电机(1022 )驱动经轴(1023 )转动。
4、 根据权利要求1所述的经编才几的实时双总线控制方法，其特;fi^于 所述总线(1)通过伺服控制器(1031)连接交流伺服电机(1032),所述交 流祠服电机(1032)驱动经轴(1033 )转动。
5、 才艮据权利要求l所述的经编机的实时双总线控制方法，其特征在于 所述总线(1)通过伺服控制器(1041)连接交流伺服电机(1042 ),所述交流伺服电机(1042)驱动牵拉轴(1043 )转动；所述总线(1)通过伺服控制 器(1051)连接主电机(1052),所述主电4/L(1052)驱动主轴(1053 )转动。
6、 根据权利要求l所述的经编机的实时双总线控制方法，其特征在于 所述开关量输入模块(205)分别连接快车按钮D18、慢车按钮D19、紧急停 止4^組D20、停车按4丑D21、产量计数器D22、空气开关过流〗呆护D23;所 述开关量输入模块(206)分别连接工作模式选择器D24、纱线张力限定开关 D25、测长轮臂限位开关D26、安全绳开关D27、主轴伺服控制器故障触点 D28、主轴伺服控制器开关D29;
7、 根据权利要求l所述的经编机的实时双总线控制方法，其特征在于 所述开关量输入才缺(207)分别连接油流动检测器D13、油过滤网检测器 D14、故障显示D15、主电枳Jt热D16、安全盖开关D17。
8、 根据权利要求l所述的经编机的实时双总线控制方法，其特征在于 所述开关量输出才狭(208 )分别连接油路故障开关Dl 、故障报警器D2、紧 急4f止显示D3、准备就绪D4、纱线经轴限位开关D5、油泵启动开关D8、 油加热器开关DIO、油冷却Xi几开关Dll、断纱检测器D12。
9、 根据权利要求l所述的经编机的实时双总线控制方法，其特征在于 所述计数模块(201)连接经轴(1013 )的测长编码器(2011),所述计数模 块(202 )连接经轴(1023 )测长编码器(2021 )，所述计数模块(203 )连接 经轴(1033 )测长编石马器(2031 )，所述计数模块(204)连接主轴(1053 ) 的编码器(2041 )。
全文摘要
一种经编机实时双总线控制方法，采用两个总线，总线1分别控制三根经轴、一根牵拉轴和一根主轴的运行，经编指令通过总线1传送到相应的经轴伺服控制器，由伺服控制器按指令的要求控制伺服电机的转动及实时调整转速，确保三根经轴的喂纱量符合花型的要求；牵拉指令也通过总线1传送到牵拉轴的伺服控制器，再控制交流伺服电机将织物按花型要求的速度从经编机上牵拉出来；总线2分别连接计数模块、开关量输入、输出模块；路由器将总线1、2两个网络互连起来交换信息，人机界面计算机处理信号，完成实时双总线的控制。本发明数据处理快，可靠性高，当某台计算机或模块出现故障时，不会影响到其它控制线路，维修方便，可维护性强。
文档编号D04B27/00GK101231524SQ20081001947
公开日2008年7月30日 申请日期2008年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者刘勇俊, 唐海波, 蒋国中, 谈良春, 赵金利, 龙 陈 申请人:常州市第八纺织机械有限公司