的电脑横机控制系统的开发.pdf

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1、第卷第期纺织学报∂年月∏×¬基于•的电脑横机控制系统的开发傅建中杨海明浙江大学现代制造工程研究所杭州摘要介绍了基于•的开放式电脑横机控制系统的分层体系!硬件支撑框架!软件构架和程序开发电脑横机的关键技术并给出了电脑横机控制系统的主界面∀关键词电脑横机控制系统分层体系硬件支撑框架软件构架中图分类号×≥文献标识码文章编号2221电脑横机控制系统分层体系基于•

2、的电脑横机控制系统具有明显的分层体系结构的开发式的数控系统的特点高层与低层之间相互隔离层与层之间利用标准的接口进行通讯∀具有很好的移植性!维护性!重构性∀图是该系统的分层体系结构图∀系统的第一层是用户界面层面向用户给用户提供一个友好的界面操作简单∀第二层是功能实现层是横机控制系统的核心每类都有自己的数据成员和函数成员∀程序根据输入的花型文件进行处理产生可控制的加工代码∀第三层是硬件支撑层它完成控制电信号到图2系统硬件支撑结构框架机械动作的转变直接关系到加工成品的质量∀上刻有栅格在机头上装有计数开关系统软件会根据计数开关发出的脉冲数进行计数∀

3、虽然最后环节由于皮带的运动精度难以保证但通过这种闭环控制机头的运动精度完全可以满足要求∀确保针板横移位置精度∀系统中工控机运动控制卡光耦电路步进电机滚珠丝杆针板也是实行半闭环控制以补偿由于步进电机失步引起的误差∀半闭环反馈部分是通过步进电机编码器发出的位置信号给工控°≤机进行控制由于该环节半闭环控制可以保证步进电机不会失步针板横移运动精度图1电脑横机系统分层体系可达1完全可以满足编织的要求∀羊毛!羊绒衫编织物的密度是通过密度三角控制的由2系统硬件支撑结构于密度三角的移动基本是空载运行不容易导致步图是基于•的电

4、脑横机控制系统硬件进电机的失步系统利用°≤运动控制卡的支撑结构图∀对系统硬件支撑结构框架的各控制环个Π口对个密度三角步进电机的脉冲!方向及节设计思路作以下说明零位等信号进行开环控制∀另外横机编织时对罗拉≈要保证机头在运行中正确选针∀系统中也没有非常高的精度要求所以系统也采用开环进工控机运动控制卡光耦电路伺服电机驱动器行控制∀系统还利用了数字Π卡进行对电脑横伺服电机皮带双系统机头是实行半闭环控机大量的!二值控制部件如选针器!导纱器!各制半闭环反馈部分是通过伺服电机驱动器对伺服三角电磁铁等进行控制对这些部件

5、的控制关键在电机编码器的信号进行反馈∀同时在机头运动导轨于各部件之间快速!协调地进行工作∀这对横机各=>纺织学报年第期部件的响应时间有较高的要求如选针器时间响应止工作并报警这项检测任务则由线程来完成∀频率不得低于导纱器电磁铁的时间响应频线程则完成各项故障的排除∀各线程之间中断由率不得低于等等∀•提供的中断机制来实现∀计算控制模块3软件构架3.1软件模块化线程线程线程线程基于•的电脑横机软件控制系统是利用选针!机头位高精度各种∂≤1开发的∀基于面向对象程序设计°机头三置检测定时处

6、中断角控制理错误实现程序的模块化具有较好的开放性图是该系沙嘴位处理统软件的几个模块∀机头置控制暂停断移动纱!打花型文件输入模块实现花型文件的输入主针等各罗拉种信要包括序列化等内容花型文件数据处理模块是卷动号检查实现花型文件数据的初步读取为后面工作提供有图4计算控制模块中多线程控制用的数据去除无用!注释性的数据错误处理模块是反馈给用户有关花型文件中错误的信息用户4电脑横机系统程序开发的关键技术必须更改数据分类!存储模块是根据花型文件数4.1选针技术据处理模块中得到的数据进行二次处理形成可编电脑横机在编织过程中正确选针是首要条件∀织的

7、数据链计算控制模块是根据可编织的数据这要求选针器有很高的响应频率本系统中选针器链通过通讯模块对外进行控制编织通讯模块稳定的时间响应频率是1∀在程序实现选针过是把≤°运算数据传输到外界设备∀程中用二值控制∀选针过程中要注意以下几开始点选择固定的位的寄存器每一位对应选针花型文件器的每片刀片选针时在对某一位操作时必须保输入模块护其它位确保不影响其它刀片机头的运动方向花型文件数不同对选针器位操作有不同的方向必须视针板排据处理模块提示用户重针方向而定每个选针器工作时必须有自己