CN100451893C - 连接送纬器至串行总线的三通连接器及基于其的控制系统 - Google Patents

连接送纬器至串行总线的三通连接器及基于其的控制系统 Download PDF

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Abstract

三通连接器包括直接相互连接的一第一、一第二和一第三门(CN_进，CN_出，CN_C)。第一和第二门可插在一总线的诸相应的拉线(I1，I2)上，以及第三门可连接于一送纬器(A1，A2，A3)。该三通连接器还包括含有用于相关联的送纬器的一识别码的一永久存储器。一管理单元(SG)驱动一串行总线(BUS)，多个送纬器连接至该总线。该串行总线包括通过诸连接器的第一和第二门相互串联连接的所述诸电缆拉线(I1，I2)，诸送纬器连接至诸连接器的相应第三门。

Description

连接送纬器至串行总线的三通连接器及基于其的控制系统
技术领域
本发明涉及用于将一串行总线与用于纺织机械、尤其是针织机的一送纬器连接的三通连接器，并涉及由该连接器实现的一送纬器控制系统。
背景技术
在现代纺织机械中，许多送纬器是受一主管理单元控制的，从该单元它们接受各自的控制信号或关于各自参数的程序信号，以及它们向该单元传送关于机器状态或工艺变量的信息信号。一般通过在该管理单元和各送纬器之间的一星形连接发生这双向对话。通常，该连接使用不同类型的总线，例如按照标准RS485或CAN。
由于受控的送纬器数量的增加(在大型机器中该数量可以达到和超过一百)，在星形连接中的电缆数量成比例地增加，因此也增加了诸电缆束的体积，且难以整齐地布置它们。这情况不使机器产生外观不美，而且可能妨碍操作人员的操作。
此外，对于上述布置，根据送纬器离开主单元箱的距离，诸电缆会有不同的长度，因此送纬器的制造商必须储存各种长度的电缆段。
并且，如本领域的熟练人员会理解的那样，一根长的电缆由于在该总线上运行的信号的反射可以产生许多问题，这情况对带宽、即对沿着该总线的信号传送速度有重大限制。
在具有大量送纬器的机器上的星形连接的总线分布的另一和甚至更严重的缺点是关于相应送纬器的接收器的寻址。在用于对诸接收器(它们永久地连接于总线)寻址的传统结构中，各送纬器的电子板装有其电阻值对于该接收器是独持的一电阻；测量该电阻并将其与通过总线接收到的信号相关联的地址相比较。但是，这方法的类比特性仅适合于十个送纬器的寻址。
发明内容
现在本发明的主要目是提供一个三通连接器，它适合于对一纺织机械、尤其是一针织机的诸送纬器建立一控制系统，该系统会消除上述缺点和克服上述限制。
更具体地，本发明的目标是提供一控制系统，由该系统能够对几百个送纬器寻址而没有误差，同时缩小系统电缆的体积和增加信号带宽。
本发明的另一目标是提供一个三通连接器，借助于该连接器可以易于和方便地建立上述控制系统。
借助于具有如下特点的一种三通连接器和具有如下特点的一种用于送纬器的控制系统，实现以下将更清楚地显示的上述和其它目的和优点，所述三通连接器包括：相互直接连接的一第一、一第二和一第三门，第一和第二门可插在总线的相应的诸拉线上，以及第三门可连接至一送纬器，其特点在于：该三通连接器还包括含有用于相关联的送纬器的一识别码的一永久存储器；所述控制系统包括驱动一串行总线的一管理单元，多个送纬器连接至该总线，其特点在于：所述串行总线包括如上所述的连接器的第一和第二门相互串联的诸电缆拉线，并且所述诸送纬器被连接至所述诸连接器的相应第三门，
所附权利要求书提出了其它优点，不过是本发明的非基本特征。
附图简述
现在将参照一较佳的、不过不是唯一的实施例，以说明性的方式和附图中的非限制的例子更详细叙述本发明，在附图中：
图1是按照现有技术的、用于在一纺织机械中的诸送纬器的一控制系统的一简化示图；
图2是与图1相似的一示图，但示出了按照本发明并使用按照本发明的T型连接器的一控制系统；
图3是通过按照本发明的一个三通连接器连接至一控制总线的一送纬器的一立体图。
具体实施方式
参照图1，在现有技术的一系统中，一纺织机械的多个送纬器、例如A1、A2、Ax通过各自的连接电缆C1、C2、Cx连接至一分线配PBS，以及从那里通过一双向串行差分总线BUS、通常为RS485或CAN总线连接至用于该机械的一主管理单元SG。在管理单元SG内，BUS连至一接收器R和一驱动器D。在箱体PBS内，总线通过连至诸送纬器A1、A2、Ax的相应的诸电子板的相应的连接器P1、P2、Px以星形方式分叉连接至电缆C1、C2、Cx；为了简化，仅示出了对于送纬器A1的一板SC。板SC通常包括管理所谓的无线电收发机T1的微控制器CA，该无线电收发机包括用于接受来自总线的串行数字信号的一接收器R并将它们作为Tx传送至微控制器CA；还包括用于接受来自CA的信号Rx并将它们传送至总线的一驱动器D。通常，还存在一启用信号Et，其目的在于避免两个或多个驱动器同时驱动总线，不过在CAN总线上，可以得到用于避免这冲突的一差分结构。
除了总线BUS(通常两根金属导线，但为了简化，在图1上仅示出了一根金属导线)之外，电缆C1、C2、Cx也通常装有用于送纬器的相应供电导体(未示出)，以及另一方面，还装有在箱体PBS内的具有一接地端的诸电阻Rp1、Rp2、Rpx之间的相应的诸连接导体和在诸送纬器A1、A2、Ax的诸板上例如一Ru的相应电阻。各电阻Rp1、Rp2、Rpx具有识别一相应送纬器的一独特的值。板SC设置有一模拟/数字转换器A/D，该转换器连接至一分压器的一中间抽头Vp，该分压器包括在板上的电阻Ru和在箱体PBS内的电阻RP；通过测量电压Vp，从而微控制器CA能够计算电阻Rp的值和因此计算它的相关联的地址。
如对于本领域的那些熟练人员会是显而易见的那样，这寻址方法的解决方案严重地受若干因素的限制，例如测量精度和沿着诸导体的电压降漂移等。实际上，该结构仅能够编码二十个以下的节点(通常最多为16个)，这对织造应用是足够的，但对于针织是不充分的，在针织领域，在一台机器上最多可以有200个送纬器。
为了克服上述限制，本发明提供了如图2所示的一控制系统，其中若干送纬器A1、A2、A3设置有相应的电子板，图中仅示出了送纬器A2的一板SC。除了它设置有对微控制器CA的一数字输入BE(并联或串联)替代一模拟/数字转换器之外，板SC与图1的板SC相同。
该系统还包括一管理单元SG，该单元与图1的相应的单元相同，该单元驱动一差分串行总线BUS，该总线连至电缆I1、I2，并如以下所述是线性连接的。
按照本发明，诸板设置有相应的三通连接器CT1、CT2、CT3，这些连接器在结构上是彼此相同的，因此仅详细地示出了连接器CT2。连接器CT2设置有两个门，CN进和CN出，这两个门相互连接和分别地可塞入至一上游电缆拉线(span)I1和一下游电缆拉线I2，以及还设置有一交叉门CN_C，该交叉门用于连接至板SC的无线电收发机T2。此外，连接器CT2设置有一可编程的存储器ECP，该存储器E2P通过是门CN_C的一部分的并行或串行总线进行的一连接可连接至微控制器CA的输入BE。
较佳地，连至最后的送纬器的管理单元SG的整个线性总线由末端电阻Rt1和Rt2终止它的两相对端，以便于避免失配和反射，以及允许使用较高的传送速度，对于200米长度的一根整个总线至少100千比特/秒。
为了提供一寻址功能，用对应于相关联的板的地址的一值对各连接器的存储器E2P编程。
虽然在图2上没有示出，但是电缆拉线I1、I2也包含有对诸送纬器的供电，这也落在本发明的实施例的范围内；在这情况下，连接器CT1、CT2等也将包括用于提供该供应的诸连接。
可以理解到，采用以上所揭示的结构，一单根线性总线连接所有送纬器，并且显著地缩小了电缆束，同时数字寻址方案允许分辨几百个地址，而没有误差。
可以按一般的形式制造和储存本发明的三通连接器，以及在安装时用所需的地址对该连接器编程，较佳地对它们提供示出地址的标记。
图3以一局部剖开的立体图示出了一传统的送纬器A2和按照本发明的一个三通连接器CT2被装在用一紧固螺钉V固定于送纬器的壳体的一盒体S内。盒体S的底部具有一狭槽F1，该狭槽允许门CN_C插入和塞入为送纬器A2的一部分的一电连接插座Z内。盒体S和它的盖子C形成有各自的半圆柱形凹槽F2′和F2″，这些凹槽允许门C_N进入和CN_出的电缆I1和I2通过。
显然，在由所附权利要求书所规定的本发明原理之内，可以对以上所揭示的本发明的诸实施例进一步改进。

Claims (6)

1.一种用于将纺织机械的送纬器连接至一串行总线的三通连接器，它包括相互直接连接的一第一门CN_进、一第二门CN_出和一第三门CN_C，第一和第二门能够插在总线的相应的诸拉线上，以及第三门能够连接至一送纬器(A1、A2、Ax)；以及该三通连接器(CT1、CT2、CT3)还包括含有用于相关联的送纬器的一识别码的一永久存储器(E2P)；
其中，三通连接器被容纳在一盒体内，该盒体通过紧固螺钉固定于送纬器的壳体并包括一盖子，盒体的底部具有一狭槽，该狭槽允许所述第三门插入和塞入为送纬器的一部分的一电连接插座内，盒体和它的盖子形成有各自的半圆柱形凹槽，这些凹槽允许所述第一和第二门的电缆通过。
2.如权利要求1的三通连接器，其特征在于：所述永久储存器(E2P)是电气可编程的存储器。
3.如权利要求1或2的三通连接器，其特征在于：连接器的诸门还包括用于对送纬器供电的一对导体。
4.一种用于送纬器的控制系统，它包括驱动一串行总线(BUS)的一管理单元(SG)，多个送纬器(A1、A2、A3)连接至该总线，其特征在于：所述串行总线包括通过多个按权利要求1、2或3的任一项的连接器(CT1，CT2，CT3)的第一门CN_进和第二门CN_出相互串联的诸电缆拉线(I1，I2)，并且所述诸送纬器被连接至所述诸连接器的相应第三门CN_C。
5.如权利要求4的控制系统，其特征在于：所述串行总线是一差分总线。
6.如权利要求4或5的控制系统，其特征在于：由相应的诸末端电阻(Rt1，Rt2)终止所述串行总线的相对端。
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