一種嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子織帶機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是紡織工業(yè)大國，不論是內(nèi)需還是出口，對紡織產(chǎn)品的需求量都非常大，而織 帶機(jī)在紡織行業(yè)占據(jù)著非常大的市場。織帶機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展是伴隨嵌入式技術(shù)的發(fā)展而 不斷發(fā)展的，在單片機(jī)的時(shí)代，出現(xiàn)了單片機(jī)控制器，但基于單片機(jī)的織帶機(jī)控制器人機(jī)接 口比較粗糙，兼容性低，穩(wěn)定性差，而且只能實(shí)現(xiàn)一對一控制，隨著企業(yè)要求的不斷提高，這 種性能和控制方式已經(jīng)無法滿足用戶的需求。同時(shí)，高端織帶機(jī)控制系統(tǒng)被國外大廠壟斷， 并且這些高端控制器價(jià)格昂貴。織帶產(chǎn)品的單型產(chǎn)品生產(chǎn)量一般都較大，每個(gè)工廠都擁有 有數(shù)十臺甚至上百臺織帶機(jī)，如果為每臺機(jī)器都配置高端控制器的話，成本會極其高昂，對 于一般的中小型企業(yè)來說，這種成本是難以承受的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 1、發(fā)明目的 為了實(shí)現(xiàn)一部織帶機(jī)控制系統(tǒng)對多臺織帶機(jī)的控制，就要求該控制系統(tǒng)能夠兼容不同 規(guī)格與型號的機(jī)器，本發(fā)明提出了一種基于嵌入式技術(shù)的織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，在聯(lián)入局 域網(wǎng)的情況下，可以對網(wǎng)內(nèi)的任意型號的織帶機(jī)進(jìn)行集散控制，實(shí)現(xiàn)了織帶生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化 控制，具有較強(qiáng)的兼容性和擴(kuò)展性，用一臺控制器可以控制、監(jiān)控、配置幾十甚至上百臺機(jī) 器，提高了企業(yè)的自動化程度，降低了企業(yè)購置生產(chǎn)設(shè)備的成本，大大的節(jié)約勞動力成本， 同時(shí)也能夠提供比使用單片機(jī)為核心的主控系統(tǒng)更加穩(wěn)定、高速、優(yōu)秀、易于操作的控制系 統(tǒng)，使得機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。
[0004] 2、技術(shù)方案 一種嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，包括主控制板、驅(qū)動板、電磁閥驅(qū)動小板、磁傳感器、 顯示設(shè)備和通信接口。本系統(tǒng)通過將控制部分與驅(qū)動部分分離，主控制板將控制信息傳輸 給驅(qū)動板，由驅(qū)動板實(shí)現(xiàn)提經(jīng)的動作，只給驅(qū)動板保留因機(jī)型不同而無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制的 功能，通過對驅(qū)動板的簡單配置就可以適配大多數(shù)機(jī)型的織帶機(jī)。
[0005] 主控制板負(fù)責(zé)構(gòu)建人機(jī)交互界面，通過向驅(qū)動板發(fā)送控制信號控制織帶機(jī)運(yùn)作。 主控制板包括處理器、Flash閃存和SDRAM存儲器；處理器是主控制板的核心，負(fù)責(zé)與驅(qū)動 板的通信和數(shù)據(jù)處理；Flash存儲器用于存儲系統(tǒng)程序、花樣數(shù)據(jù)、配置文件等；SDRAM存儲 器用于程序的運(yùn)行。
[0006] 驅(qū)動板固定在織帶機(jī)上，包括處理器、數(shù)據(jù)通訊模塊、GPI0模塊、信號檢測模塊和 蜂鳴器；處理器負(fù)責(zé)從主控板接受控制數(shù)據(jù)，通過霍爾傳感器的信號判斷換緯時(shí)機(jī)，同時(shí)根 據(jù)控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電磁閥驅(qū)動小板；數(shù)據(jù)通訊模塊負(fù)責(zé)與主控制板的數(shù)據(jù)通訊；GPI0模塊負(fù) 責(zé)向電磁閥驅(qū)動小板串行的推送數(shù)據(jù)；信號檢測模塊用于接收霍爾傳感器發(fā)送的換緯信 號；霍爾傳感器用于發(fā)出信號；蜂鳴器用于當(dāng)機(jī)器或系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警，并通過顯示設(shè) 備提示報(bào)警原因，提供故障代碼與通用解決方法。
[0007] 電磁閥驅(qū)動小板為具有8路移位寄存器的CMOS器件，將接收到的控制數(shù)據(jù)通過驅(qū) 動放大電路輸送給電磁閥，控制提經(jīng)動作。
[0008] 通信接口包括USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口，USB接口負(fù)責(zé)文件轉(zhuǎn)儲，花樣文件的拷入、拷 出等操作；網(wǎng)絡(luò)接口用于監(jiān)控時(shí)通訊使用，聯(lián)入局域網(wǎng)后可以對同一網(wǎng)段內(nèi)所有織帶機(jī)進(jìn) 行監(jiān)控。顯示設(shè)備用于輸入和顯示花樣、操作提示、工作狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置等。
[0009] 主控制板上通過嵌入式Linux系統(tǒng)，封裝了上中下三層模塊，實(shí)現(xiàn)通信和生產(chǎn)的 監(jiān)控功能，上層為人機(jī)接口層，中層為功能模塊層，下層為支持模塊層。人機(jī)接口層主要負(fù) 責(zé)各個(gè)功能層的管理、使用，將不同的功能模塊有機(jī)結(jié)合，為各個(gè)模塊間的相互協(xié)作提供平 臺與支持；功能模塊層包括文件管理模塊、生產(chǎn)控制模塊、輔助功能模塊、花樣預(yù)覽模塊和 位圖轉(zhuǎn)化模塊；支持模塊層主要通過接口為中間層模塊提供支持，包括通信模塊、文件模 塊、數(shù)據(jù)模塊和顯示模塊。
[0010] 集散控制系統(tǒng)和織帶機(jī)之間連接入同一局域網(wǎng)后，主控制板通過通信模塊識別出 在同一局域網(wǎng)內(nèi)的織帶機(jī)，集散控制系統(tǒng)中新增一臺織帶機(jī)時(shí)，要根據(jù)編號規(guī)則賦予其一 個(gè)唯一的ID號，集散控制系統(tǒng)內(nèi)的所有織帶機(jī)的ID號均不相同。
[0011] 根據(jù)織帶機(jī)的不同型號和針數(shù)，為控制計(jì)數(shù)不同的織帶機(jī)，首先對硬件進(jìn)行設(shè)置。 根據(jù)織帶機(jī)的針數(shù)，配置相應(yīng)數(shù)量的電磁閥驅(qū)動小板，由于每個(gè)小板控制8路電磁閥，因而 可以根據(jù)以下公式計(jì)算驅(qū)動小板的個(gè)數(shù)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，其特征在于包括主控制板、驅(qū)動板、電磁閥驅(qū)動小 板、磁傳感器、顯示設(shè)備和通信接口；主控制板負(fù)責(zé)構(gòu)建人機(jī)交互界面，通過向驅(qū)動板發(fā)送 控制信號控制織帶機(jī)運(yùn)作；驅(qū)動板固定在織帶機(jī)上，負(fù)責(zé)從主控板接受控制數(shù)據(jù)，并根據(jù)控 制數(shù)據(jù)驅(qū)動電磁閥驅(qū)動小板；電磁閥驅(qū)動小板用于將接收到的控制數(shù)據(jù)輸送給電磁閥，控 制織帶機(jī)的提經(jīng)動作； 為實(shí)現(xiàn)對不同型號織帶機(jī)的控制，首先，主控制板通過通信模塊識別出在同一局域網(wǎng) 內(nèi)的織帶機(jī)，并根據(jù)編號規(guī)則賦予其一個(gè)唯一的ID號；其次，根據(jù)織帶機(jī)的不同型號和針 數(shù)，配置相應(yīng)數(shù)量的電磁閥驅(qū)動小板，由于每個(gè)小板控制8路電磁閥，因而可以根據(jù)以下公 式計(jì)算驅(qū)動小板的個(gè)數(shù)：
式中：C為電磁閥小板總數(shù)，N為總針數(shù)； 之后，根據(jù)計(jì)算出的驅(qū)動小板的總數(shù)，然后將電磁閥驅(qū)動小板排成合適的矩陣形式C。 * L,其中，C。為單排小板個(gè)數(shù)，L為小板的列數(shù),矩陣中每列的驅(qū)動小板按照串連方式連 接； 配置不同針數(shù)機(jī)型時(shí)，只需根據(jù)計(jì)算出的單排小板個(gè)數(shù)C。，通過參數(shù)配置模塊對該織 帶機(jī)的單排小板數(shù)和總針數(shù)進(jìn)行設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)對不同類型織帶機(jī)的控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，其特征在于主控制板包括處理 器、Flash閃存和SDRAM存儲器。
3. 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，其特征在于驅(qū)動板包括處 理器、數(shù)據(jù)通訊模塊、GPIO模塊、信號檢測模塊和蜂鳴器。
4. 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，其特征在于電磁閥驅(qū)動小 板采用74HC595 CMOS器件。
5. 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，其特征在于磁傳感器為霍 爾傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，其特征在于通信接口包括人機(jī) 接口和數(shù)據(jù)傳輸接口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種嵌入式織帶機(jī)集散控制系統(tǒng)，包括主控制板、驅(qū)動板、電磁閥驅(qū)動小板、磁傳感器、顯示設(shè)備和通信接口。主控制板負(fù)責(zé)構(gòu)建人機(jī)交互界面，通過向驅(qū)動板發(fā)送控制信號控制織帶機(jī)運(yùn)作；驅(qū)動板固定在織帶機(jī)上，負(fù)責(zé)從主控板接受控制數(shù)據(jù)；電磁閥驅(qū)動小板用于將接收到的控制數(shù)據(jù)輸送給電磁閥，控制織帶機(jī)的提經(jīng)動作。通過將織帶機(jī)控制系統(tǒng)的控制部分與驅(qū)動部分分離，只給驅(qū)動板保留因機(jī)型不同而無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制的功能，達(dá)到對驅(qū)動板進(jìn)行簡單配置就可以適配大多數(shù)機(jī)型織帶機(jī)的效果，在聯(lián)入局域網(wǎng)的情況下，可以對網(wǎng)內(nèi)的任意型號的織帶機(jī)進(jìn)行集散控制，實(shí)現(xiàn)了織帶生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化控制，提高了企業(yè)的自動化程度，降低了企業(yè)的成本。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN104750048
【申請?zhí)枴緾N201310747559
【發(fā)明人】孫瑜, 王甫
【申請人】南京理工大學(xué)常熟研究院有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日