CN101858014A - 双轴向经编机十轴同步控制方法 - Google Patents

Abstract

双轴向经编机十轴同步控制方法，采用两个总线，实时总线分别控制三根经轴、一根牵拉轴、一根托布轴、三根铺纬轴、一根卷曲轴和一根主轴的运行，经编指令通过实时总线传送到相应的伺服控制器，由伺服控制器按指令的要求控制各自的伺服电机的转动及实时调整轴的转速；总线分别连接开关量输入、输出模块、模拟量输出模块和D/A转换模块；路由器将实时总线、总线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。本发明实时性好、可靠性高、维护简单、可维护性好，为分布式控制。

Description

双轴向经编机十轴同步控制方法

技术领域

本发明涉及一种双轴向经编机的控制方法，具体地说涉及一种双轴向经编机十轴同步控制方法。

背景技术

目前机电一体化的双轴向经编机采用的计算机控制方式是集中控制方法，即用一台计算机采用分时的方法对几根经轴、牵拉轴、卷绕轴等控制单元分别进行控制。分时控制是利用计算机的高速性，将时间划分为一个又一个小的时间片，如3MS(毫秒)为一个时间片，按规定的次序在每一个时间片内对指定的对象进行控制，这样循环重复进行，从微观来讲控制是断续的，要相隔几个时间片(决定于被控单元的数量)才能再次循环到对该控制单元进行一次控制；由于计算机的运算速度很高，从宏观来讲还是连续的。集中控制方法的优点是比基本都是机械结构的系统简单、性能较好、价廉，在机器速度不高，技术性能及技术指标要求也不很高的情况下已得到广泛应用。由于集中控制方法的核心是各被控单元循环分时共享一台计算机的控制资源，因此一台计算机的运算能力限制了机器速度的提高。

随着计算机控制技术的不断发展，采用计算机控制的双轴向经编机编织的织物已相当普遍。它们大多都为集中控制，即用一台计算机来分时控制1根主轴、3根经轴、3根铺纬轴、1根牵拉轴、1根卷曲轴、1根短纤毡轴的转动，凸轮控制梳栉的横向移动距离，主轴带动成圈机构上下、前后移动，从而织出所需的各种织物。这种仅用一台计算机的集中控制方法，其制造成本相应较低，但运算能力限制了机器速度的提高，无法实现双轴向经编机的实时控制，很难达到工艺要求；同时，当集中控制系统出现故障，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

本发明的目的是要提供一种实时性好、可靠性高、维护简单、可维护性好的分布式控制的双轴向经编机十轴同步控制方法。

本发明实现上述目的的技术方案是，一种双轴向经编机十轴同步控制方法，是运用两条总线及由两条总线连接的多台计算机进行分布式控制的方法，其创新点在于：人机界面计算机里的路由器将实时总线和总线连接起来，人机界面计算机将指令数据通过实时总线同时传入第一经轴伺服控制器、第二经轴伺服控制器、第三经轴伺服控制器、牵拉轴伺服控制器、托布轴伺服控制器、第一铺纬轴伺服控制器、第二铺纬轴伺服控制器、第三铺纬轴伺服控制器、卷曲轴伺服控制器和主轴伺服控制器，由第一经轴伺服控制器、第二经轴伺服控制器、第三经轴伺服控制器、牵拉轴伺服控制器、托布轴伺服控制器、第一铺纬轴伺服控制器、第二铺纬轴伺服控制器、第三铺纬轴伺服控制器、卷曲轴伺服控制器和主轴伺服控制器根据指令分别控制相应的第一经轴交流伺服电机、第二经轴交流伺服电机、第三经轴交流伺服电机、牵拉轴交流伺服电机、托布轴交流伺服电机、第一铺纬轴交流伺服电机、第二铺纬轴交流伺服电机、第三铺纬轴交流伺服电机、卷曲轴交流伺服电机和主轴交流伺服电机，再由第一经轴交流伺服电机、第二经轴交流伺服电机、第三经轴交流伺服电机、牵拉轴交流伺服电机、托布轴交流伺服电机、第一铺纬轴交流伺服电机、第二铺纬轴交流伺服电机、第三铺纬轴交流伺服电机、卷曲轴交流伺服电机和主轴交流伺服电机分别驱动相应的第一经轴、第二经轴、第三经轴、牵拉轴、托布轴、第一铺纬轴、第二铺纬轴、第三铺纬轴、卷曲轴和主轴按指令速度转动，同时，第一经轴、第二经轴、第三经轴、牵拉轴、托布轴、第一铺纬轴、第二铺纬轴、第三铺纬轴、卷曲轴和主轴把各自实际运行状态信息实时反馈给各自的第一经轴伺服控制器、第二经轴伺服控制器、第三经轴伺服控制器、牵拉轴伺服控制器、托布轴伺服控制器、第一铺纬轴伺服控制器、第二铺纬轴伺服控制器、第三铺纬轴伺服控制器、卷曲轴伺服控制器和主轴伺服控制器，再通过实时总线反馈给人机界面计算机，

总线连接第一开关量输入模块、第二开关量输入模块、第三开关量输入模块、第四开关量输入模块、第五开关量输入模块、数字量输入模块、第一开关量输出模块、第二开关量输出模块、第三开关量输出模块、模拟量输出模块、D/A转换模块和电源模块，上述模块发出的信号送入总线，再经由路由器传输入人机界面计算机，由人机界面计算机处理后发出相应的指令。

所述实时总线通过第一经轴伺服控制器连接第一经轴交流伺服电机，所述第一经轴交流伺服电机驱动第一经轴转动，所述实时总线通过第二经轴伺服控制器连接第一经轴交流伺服电机，所述第一经轴交流伺服电机驱动第一经轴转动，所述实时总线通过第一经轴伺服控制器连接第一经轴交流伺服电机，所述第一经轴交流伺服电机驱动第一经轴转动。

所述实时总线通过牵拉轴伺服控制器连接牵拉轴交流伺服电机，所述牵拉轴交流伺服电机驱动牵拉轴转动，所述实时总线通过托布轴伺服控制器连接托布轴交流伺服电机，所述托布轴交流伺服电机驱动托布轴转动，所述实时总线通过卷曲轴伺服控制器连接卷曲轴交流伺服电机，所述卷曲轴交流伺服电机驱动卷曲轴转动，所述实时总线通过主轴伺服控制器连接主轴交流伺服电机，所述主轴交流伺服电机驱动主轴转动。

所述实时总线通过第一铺纬轴伺服控制器连接第一铺纬轴交流伺服电机，所述第一铺纬轴交流伺服电机驱动第一铺纬轴转动，所述实时总线通过第二铺纬轴伺服控制器连接第一铺纬轴交流伺服电机，所述第一铺纬轴交流伺服电机驱动第一铺纬轴转动，所述实时总线通过第一铺纬轴伺服控制器连接第一铺纬轴交流伺服电机，所述第一铺纬轴交流伺服电机驱动第一铺纬轴转动。

所述第一开关量输入模块接收并传送慢车信号DI1、快车信号DI2、复位信号DI3、主机停车信号DI4、卷曲停车信号DI5、主机急停信号DI6、卷曲急停信号DI7、断路器故障信号DI8、变频故障信号DI9、气压不足信号DI10、断点回复信号DI11和钥匙开关信号DI12，所述第二开关量输入模块接收并传送相序错误信号DI13、调试慢车信号DI14、左耙针手动向前信号DI15、左耙针手动向后信号DI16、左耙针零点确认信号DI17、铺纬手动自动信号DI18、右耙针手动向前信号DI19、右耙针手动向后信号DI20、右耙针零点确认信号DI21、小车手动向左信号DI22和小车手动向右信号DI23，所述第三开关量输入模块接收并传送门幅确认信号DI24、卷曲手动自动信号DI25、卷曲正向点动信号DI26、卷曲反向点动信号DI27、油流动检测信号DI28、断纱检测左信号DI29、断纱检测右信号DI30、针梳限位开关信号DI31、左切割故障信号DI32、右切割故障信号DI33、送经1张力过紧信号DI34和送经2张力过紧信号DI35，所述第四开关量输入模块接收并传送左安全门限位信号DI36、右安全门限位信号DI37、电柜门限位信号DI38、空调故障信号DI39、牵拉手动自动信号DI40、牵拉手动正转信号DI41、牵拉手动反转信号DI42、中间切割故障信号DI43和吹风自停断纱信号DI44，所述第五开关量输入模块接收并传送送经手动自动信号DI45、送经1信号DI46、送经2信号DI47、送经罗拉信号DI48、送经手动向前信号DI49和送经手动向后信号DI50。

所述第一开关量输出模块接收并传送准备就绪信号DO1、警告信号DO2、故障信号DO3、蜂鸣器DO4、快车运行信号DO5、慢车运行信号DO6、运行信号DO7和伺服使能信号DO8。

所述第二开关量输出模块接收并传送中心收卷信号DO9、故障复位信号DO10、油泵电机启停信号DO11、吸风电机左信号DO12、吸风电机右信号DO13、吹风电机信号DO14、急停输出信号DO15、车头照明信号DO16、铺纬照明信号DO17、短纤毡主电机联机信号DO18和短纤毡游动电机联机信号DO19。

所述第三开关量输出模块接收并传送左耙针零点显示信号DO20、右耙针零点位置显示信号DO21、小车零点位置显示信号DO22、不同步指示灯信号DO23和安全门打开指示灯信号DO24。

所述模拟量输出模块输出0-20mA的模拟电流量和0-10V的模拟电压量，所述数字量输入模块接收短纤毡准备好信号DI51、短纤毡自动信号DI52、短纤毡手动信号DI53、短纤毡停机信号DI54和短纤毡信号复位DI55。

所述D/A转换模块采集安装在主轴交流伺服电机上的编码器的速度信号并将其转换为相应的电压信号和电流信号，所述的电源模块为第一开关量输入模块、第二开关量输入模块、第三开关量输入模块、第四开关量输入模块、第五开关量输入模块、数字量输入模块、第一开关量输出模块、第二开关量输出模块、第三开关量输出模块、模拟量输出模块和D/A转换模块提供电源。

本发明采用实时双总线控制技术来实现双轴向经编机的十轴同步控制，双轴向经编机十轴同步控制方法的核心是采用高速(100MBPS)的实时总线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能对本单元的功能进行自动控制，总线用于交换信息；采用中速(2MBPS)的总线对相对较慢的控制单元进行信息交换；两条总线间的信息交换通过路由器进行，路由器插在人机界面计算机里；人机界面计算机主要用于人工输入输出、显示、对各控制单元集中管理、对总线及路由器进行管理等。这样就构成了由二条总线支撑的、由十余台计算机组成的集中管理、分布式的十轴同步控制的系统。十轴同步控制方法属于实时控制，也就是控制系统在满足性能要求的控制时间内绝对能收到或发出控制信息，这个控制时间决定于性能要求，本系统要求的控制时间为0.6MS(亳秒)。本发明的控制方法采用总线来交换各控制单元的信息，采用一束导线将各控制单元直接连接起来，在通信协议的支持下各控制单元可通过这些导线来交换信息，这种拓朴结构的计算机网络称总线，总线是计算机网络的一种结构形式，本发明采用的是集中管理、分布式的十轴同步控制方法，即人机界面计算机对各控制单元进行协调和管理，如通过总线发布执行的指令，而指令的具体控制功能分布到各控制单元的计算机执行，这样一个系统内的许多计算机同时、并行、协调地工作，大大提高了系统效能。本发明的优点在于：

1、在分布式系统中，由于数据处理没有集中到一台控制计算机上，而是分散到各台专业控制计算机上，故处理数据快；进行数据交换是采用高速实时总线(Ethernet Power Link)，故具有较高的性能。

2、由于分布式控制系统具有实时性，完全可以满足高速双轴向经编机的要求(1200转/分)。

3、分布式控制系统采用多个专业功能计算机分布式控制专用功能部件和模块，效率和可靠性高。

4、因为每个控制计算机都相对独立，当系统中的某台机算机或模块出现故障时，不会影响到其它计算机或模块，维修方便，可维护性增强。

5、系统可扩展性强，为设备升级提供了开放式的平台。

附图说明

图1为本发明的双轴向经编机十轴同步控制方法工作框图；

图2为本发明实时总线1的控制框图；

图3为本发明总线2的控制框图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明做进一步详细的描述，

如图1所示，一种双轴向经编机十轴同步控制方法，是运用两条总线及由两条总线连接的多台计算机进行分布式控制的方法，人机界面计算机3里的路由器4将实时总线1和总线2连接起来，人机界面计算机3将指令数据通过实时总线1同时传入第一经轴伺服控制器1001、第二经轴伺服控制器1011、第三经轴伺服控制器1021、牵拉轴伺服控制器1031、托布轴伺服控制器1041、第一铺纬轴伺服控制器1051、第二铺纬轴伺服控制器1061、第三铺纬轴伺服控制器1071、卷曲轴伺服控制器1081和主轴伺服控制器1091，由第一经轴伺服控制器1001、第二经轴伺服控制器1011、第三经轴伺服控制器1021、牵拉轴伺服控制器1031、托布轴伺服控制器1041、第一铺纬轴伺服控制器1051、第二铺纬轴伺服控制器1061、第三铺纬轴伺服控制器1071、卷曲轴伺服控制器1081和主轴伺服控制器1091根据指令分别控制相应的第一经轴交流伺服电机1002、第二经轴交流伺服电机1012、第三经轴交流伺服电机1022、牵拉轴交流伺服电机1032、托布轴交流伺服电机1042、第一铺纬轴交流伺服电机1052、第二铺纬轴交流伺服电机1062、第三铺纬轴交流伺服电机1072、卷曲轴交流伺服电机1082和主轴交流伺服电机1092，再由第一经轴交流伺服电机1002、第二经轴交流伺服电机1012、第三经轴交流伺服电机1022、牵拉轴交流伺服电机1032、托布轴交流伺服电机1042、第一铺纬轴交流伺服电机1052、第二铺纬轴交流伺服电机1062、第三铺纬轴交流伺服电机1072、卷曲轴交流伺服电机1082和主轴交流伺服电机1092分别驱动相应的第一经轴1003、第二经轴1013、第三经轴1023、牵拉轴1033、托布轴1043、第一铺纬轴1053、第二铺纬轴1063、第三铺纬轴1073、卷曲轴1083和主轴1093按指令速度转动，同时，第一经轴1003、第二经轴1013、第三经轴1023、牵拉轴1033、托布轴1043、第一铺纬轴1053、第二铺纬轴1063、第三铺纬轴1073、卷曲轴1083和主轴1093把各自实际运行状态信息实时反馈给各自的第一经轴伺服控制器1001、第二经轴伺服控制器1011、第三经轴伺服控制器1021、牵拉轴伺服控制器1031、托布轴伺服控制器1041、第一铺纬轴伺服控制器1051、第二铺纬轴伺服控制器1061、第三铺纬轴伺服控制器1071、卷曲轴伺服控制器1081和主轴伺服控制器1091，再通过实时总线1反馈给人机界面计算机3，所述实时总线1采用高速实时总线(EthernetPower Link)。

总线2采用中速总线，总线2连接第一开关量输入模块2010、第二开关量输入模块2011、第三开关量输入模块2012、第四开关量输入模块2013、第五开关量输入模块2014、数字量输入模块2019、第一开关量输出模块2015、第二开关量输出模块2016、第三开关量输出模块2017、模拟量输出模块2018、D/A转换模块2020和电源模块2021，上述模块发出的信号送入总线2，再经由路由器4传输入人机界面计算机3，由人机界面计算机3处理后发出相应的指令。

如图2所示，所述实时总线1通过第一经轴伺服控制器1001连接第一经轴交流伺服电机1002，所述第一经轴交流伺服电机1002驱动第一经轴1003转动，所述实时总线1通过第二经轴伺服控制器1011连接第一经轴交流伺服电机1012，所述第一经轴交流伺服电机1012驱动第一经轴1013转动，所述实时总线1通过第一经轴伺服控制器1021连接第一经轴交流伺服电机1022，所述第一经轴交流伺服电机1022驱动第一经轴1023转动。

所述实时总线1通过牵拉轴伺服控制器1031连接牵拉轴交流伺服电机1032，所述牵拉轴交流伺服电机1032驱动牵拉轴1033转动，所述实时总线1通过托布轴伺服控制器1041连接托布轴交流伺服电机1042，所述托布轴交流伺服电机1042驱动托布轴1043转动，所述实时总线1通过卷曲轴伺服控制器1081连接卷曲轴交流伺服电机1082，所述卷曲轴交流伺服电机1082驱动卷曲轴1083转动，所述实时总线1通过主轴伺服控制器1091连接主轴交流伺服电机1092，所述主轴交流伺服电机1092驱动主轴1093转动。

所述实时总线1通过第一铺纬轴伺服控制器1051连接第一铺纬轴交流伺服电机1052，所述第一铺纬轴交流伺服电机1052驱动第一铺纬轴1053转动，所述实时总线1通过第二铺纬轴伺服控制器1061连接第一铺纬轴交流伺服电机1062，所述第一铺纬轴交流伺服电机1062驱动第一铺纬轴1063转动，所述实时总线1通过第一铺纬轴伺服控制器1071连接第一铺纬轴交流伺服电机1072，所述第一铺纬轴交流伺服电机1072驱动第一铺纬轴1073转动。

如图3所示，所述第一开关量输入模块2010接收并传送慢车信号DI1、快车信号DI2、复位信号DI3、主机停车信号DI4、卷曲停车信号DI5、主机急停信号DI6、卷曲急停信号DI7、断路器故障信号DI8、变频故障信号DI9、气压不足信号DI10、断点回复信号DI11和钥匙开关信号DI12，所述第二开关量输入模块2011接收并传送相序错误信号DI13、调试慢车信号DI14、左耙针手动向前信号DI15、左耙针手动向后信号DI16、左耙针零点确认信号DI17、铺纬手动自动信号DI18、右耙针手动向前信号DI19、右耙针手动向后信号DI20、右耙针零点确认信号DI21、小车手动向左信号DI22和小车手动向右信号DI23，所述第三开关量输入模块2012接收并传送门幅确认信号DI24、卷曲手动自动信号DI25、卷曲正向点动信号DI26、卷曲反向点动信号DI27、油流动检测信号DI28、断纱检测左信号DI29、断纱检测右信号DI30、针梳限位开关信号DI31、左切割故障信号DI32、右切割故障信号DI33、送经1张力过紧信号DI34和送经2张力过紧信号DI35，所述第四开关量输入模块2013接收并传送左安全门限位信号DI36、右安全门限位信号DI37、电柜门限位信号DI38、空调故障信号DI39、牵拉手动自动信号DI40、牵拉手动正转信号DI41、牵拉手动反转信号DI42、中间切割故障信号DI43和吹风自停断纱信号DI44，所述第五开关量输入模块2014接收并传送送经手动自动信号DI45、送经1信号DI46、送经2信号DI47、送经罗拉信号DI48、送经手动向前信号DI49和送经手动向后信号DI50。

所述第一开关量输出模块2015接收并传送准备就绪信号DO1、警告信号DO2、故障信号DO3、蜂鸣器DO4、快车运行信号DO5、慢车运行信号DO6、运行信号DO7和伺服使能信号DO8。

所述第二开关量输出模块2016接收并传送中心收卷信号DO9、故障复位信号DO10、油泵电机启停信号DO11、吸风电机左信号DO12、吸风电机右信号DO13、吹风电机信号DO14、急停输出信号DO15、车头照明信号DO16、铺纬照明信号DO17、短纤毡主电机联机信号DO18和短纤毡游动电机联机信号DO19。

所述第三开关量输出模块2017接收并传送左耙针零点显示信号DO20、右耙针零点位置显示信号DO21、小车零点位置显示信号DO22、不同步指示灯信号DO23和安全门打开指示灯信号D024。

所述模拟量输出模块2018输出0-20mA的模拟电流量和0-10V的模拟电压量，所述数字量输入模块2019接收短纤毡准备好信号DI51、短纤毡自动信号DI52、短纤毡手动信号DI53、短纤毡停机信号DI54和短纤毡信号复位DI55。图3中A01为0-20mA的模拟电流量输出的接口，A02为0-10V的模拟电压量输出的接口，A03为0V模拟接地的接口，A04为0mA接地的接口。

所述D/A转换模块2020采集安装在主轴交流伺服电机1092上的编码器的速度信号并将其转换为相应的电压信号和电流信号，所述的电源模块2021为第一开关量输入模块2010、第二开关量输入模块2011、第三开关量输入模块2012、第四开关量输入模块2013、第五开关量输入模块2014、数字量输入模块2019、第一开关量输出模块2015、第二开关量输出模块2016、第三开关量输出模块2017、模拟量输出模块2018和D/A转换模块2020提供电源DC5、GND，上述模块的信号通过X2X接口、X2X\接口、X2X-接口来实现与总线2的交互。所述主轴交流伺服电机1092自带编码器，本实施例选用型号为VFG132M-1500-7.5的电机。

人机界面计算机3发出的执行命令和伺服系统的反馈信息是通过高速实时总线(Ethernet Power Link)来传送的。所有的伺服电机都是以主轴1093为基准，根随主轴1093的转动而转动的，在双轴向经编机工作过程中，主轴1093的转速相当快(如每分1200转)，那就要求其他9个伺服系统(即三个经轴伺服系统、一个牵拉轴伺服系统、一个托布轴伺服系统、三个铺纬轴伺服系统、一个卷曲轴伺服系统，共9个伺服系统)严格按程序设定的比例跟随其转动，即要求实时跟踪，因此就选用高速实时总线(Ethernet PowerLink)；该总线集合了令牌网(IEEE802.5)和以太网(IEEE802.3)的优点，将令牌网的机制和以太网的机制合二为一，从而实现了实时控制的目的。

由于对每一个开关量输入和输出的时间控制并不很严格，比如按钮按下延时几十个毫秒的话，对输入几乎没有影响；再如输出信号给出后那个信号传到灯上再延时几个、几十个微秒，对输出也不会构成影响，所以这些信号都由中速的总线2来传送的。总线2是由奥地利贝加莱公司开发的，总线2为中速的X2X总线，X2X总线的物理层传输特性类似于RS485，其最大传输速率为2Mbps，本发明总线2为中速总线，选用的型号为贝加莱X20BR9300，该总线2包括第一开关量输入模块2010、第二开关量输入模块2011、第三开关量输入模块2012、第四开关量输入模块2013、第五开关量输入模块2014、数字量输入模块2019、第一开关量输出模块2015、第二开关量输出模块2016、第三开关量输出模块2017、模拟量输出模块2018、D/A转换模块2020和电源模块2021，上述模块为I/O模块。

路由器4是异构网络数据链层互连的设备。高速实时总线与中速的X2X总线的传输数据的结构是不一样的，称为异构网，如高速实时总线采用以太网的数据格式，而中速的X2X总线又采用另一种数据格式。当一个总线向另一个总线发送信息时，路由器首先要进行路由选择；其次要进行数据格式的转换，使它的数据格式符合接受网络数据格式的要求，显然路由器是一台具有地址选择和数据格式转换的计算机。

本发明控制方法的原理为：

1、在系统中同时使用高速实时总线(Ethernet Power Link)，传输速率为100Mbps和中速总线，传输速率为10Mbps，通过路由器4交换信息。

2、一般100Mbps的高速实时总线是采用IEEE802.3的CSMA/CD协议，其内涵是非实时的竞争机制，现将它改造成实时操作机制，满足双轴向经编机三个经轴实时传动需求。

3、伺服系统以总线形式挂在高速实时总线上，九个I/O模块挂接在中速X2X总线上，大量的I/O设备直接连接在I/O模块上，通过路由器4两条总线上的设备互相交换信息，实现异构网的互连，从而保持了系统的高性能。

本发明的双轴向经编机的十轴同步控制控制方法，是运用两条总线及由它连接多台计算机进行分布式控制的方法，人机界面计算机3里的路由器4将实时总线1及总线2连接起来，人机界面计算机3将指令数据传入十个伺服驱动器，通过自身计算机的控制功能对双轴向经编机的三根经轴、一根牵拉轴、主轴、三根铺纬轴、一根卷曲轴、一根托布轴进行控制。在满足双轴向经编机启动条件Ready＝1时，按下快车按钮，主轴交流伺服电机1092启动及伺服电机(三个经轴交流伺服电机1002、1012、1022、一个牵拉交流伺服电机1032、一个托布交流伺服电机1042、三个铺纬交流伺服电机1052、1062、1072、一个卷曲轴交流伺服电机1082)同步跟踪运动，主轴1093带动整个成圈部件上下，前后，左右移动，三个经轴交流伺服电机1002、1012、1022驱动各自的经轴1003、1013、1023积极送纱，送纱量是根据织布工艺要求来设定，凸轮控制梳栉的移动的距离，这样成圈机构就可以织出预先设计好的织物。

根据花型编制的执行程序，人机界面计算机3将这些程序转换成各伺服系统的执行指令，实时总线1传输这些指令，通过第一经轴伺服控制器1001控制第一经轴交流伺服电机1002，驱动第一经轴1003转动；实时总线1通过第二经轴伺服控制器1011控制第二经轴交流伺服电机1012，驱动第二经轴1013转动；实时总线1通过第三经轴伺服控制器1021控制第三经轴交流伺服电机1022，驱动第三经轴1023转动；实时总线1通过牵拉轴伺服控制器1031控制牵拉轴交流伺服电机1032，驱动牵拉轴1033转动；实时总线1通过托布轴伺服控制器1041控制托布轴交流异步电机1042，驱动托布轴1043转动；实时总线1通过第一铺纬轴伺服控制器1051控制第一铺纬轴交流伺服电机1052，驱动第一铺纬轴1053转动；实时总线1通过第二铺纬轴伺服控制器1061控制第二铺纬轴交流伺服电机1062，驱动第二铺纬轴1063转动；实时总线1通过第三铺纬轴伺服控制器1071控制第三铺纬轴交流伺服电机1072，驱动第三铺纬轴1073转动；实时总线1通过卷曲轴伺服控制器1081控制卷曲轴交流伺服电机1082，驱动卷曲轴1083转动；实时总线1通过主轴伺服控制器1091控制主轴交流伺服电机1092，驱动主轴1093转动。伺服控制器将执行指令的情况通过总线1又实时地反馈给人机界面并显示出来。这样在总线1里完成高速实时数据的双向传输。

操作过程如下：

根据织物要求，将所设计的程序输入到人机界面计算机3上。机床准备好后，按下快车按钮，主轴交流伺服电机1092启动，带动主轴1093转动；在主轴1093启动的同时，人机界面计算机3通过实时总线1将控制各经轴、牵拉轴、铺纬轴、卷曲轴、主轴的指令分别送入第一经轴伺服控制器1001、第二经轴伺服控制器1011、第三经轴伺服控制器1021、牵拉轴伺服控制器1031、托布轴伺服控制器1041、第一铺纬轴伺服控制器1051、第二铺纬轴伺服控制器1061、第三铺纬轴伺服控制器1071、卷曲轴伺服控制器1081、主轴伺服控制器1091，并由各伺服控制器控制相应的第一经轴伺服电机1002、第二经轴伺服电机1012、第三经轴伺服电机1022、牵拉轴伺服电机1032、托布轴伺服电机1042、第一铺纬轴伺服电机1052、第二铺纬轴伺服电机1062、第三铺纬轴伺服电机1072、卷曲轴伺服电机1082、主轴伺服电机1092，这些电机驱动相应的第一经轴1003、第二经轴1013、第三经轴1023、牵拉轴1033、托布轴1043、第一铺纬轴1053、第二铺纬轴1063、第三铺纬轴1073、卷曲轴1083、主轴1093按指令速度转动；同时，第一经轴1003、第二经轴1013、第三经轴1023、牵拉轴1033、托布轴1043、第一铺纬轴1053、第二铺纬轴1063、第三铺纬轴1073、卷曲轴1083、主轴1093把实际运行状态信息实时地反馈给各自的第一经轴伺服控制器1001、第二经轴伺服控制器1011、第三经轴伺服控制器1021、牵拉轴伺服控制器1031、托布轴伺服控制器1041、第一铺纬轴伺服控制器1051、第二铺纬轴伺服控制器1061、第三铺纬轴伺服控制器1071、卷曲轴伺服控制器1081、主轴伺服控制器1091，再经实时总线1送给人机界面计算机3，并显示相应的状态。所述十个轴各自伺服控制器的故障信息也通过实时总线1反馈给人机界面计算机3，经处理后人机界面计算机3通过路由器4将伺服故障信息发送到总线2，在总线2上的相应I/O模块发出故障停机信号，实现停机待修状态。

总线2采用中速总线，它是贝加莱公司开发的产品。在总线2上分别挂接第一开关量输入模块2010、第二开关量输入模块2011、第三开关量输入模块2012、第四开关量输入模块2013、第五开关量输入模块2014，数字量输入模块2019，第一开关量输出模块2015、第二开关量输出模块2016、第三开关量输出模块2017，模拟量输出模块2018，D/A转换模块2020和电源模块2021，这样双轴向经编机的一些控制部件便可以接在这些模块上。信号经由通信接口(如X2X等)送入总线2，再经过路由器4传输给人机界面计算机3，由人机界面计算机3处理，发出相应的指令。

操作过程如下：

当准备信号Ready＝1(紧急停止、主变频器故障、空开跌落、相序保护、气压、油流动、安全门限位、针梳限位、安全光栅等信号都正常)出来后，按下快车DI2按钮，第一开关量输入模块2010得到启动工作信号，并传给总线2，总线2通过路由器4送入人机界面计算机3。

当快车信号DI2或慢车信号DI1启动时，如果出现紧急停止信号DI6或DI7、主变频器故障信号DI9、停车信号DI4或DI5、安全限位信号、安全光栅其中任一个信号时，信号传入输入模块，通过总线2、路由器4传入人机界面计算机3，信号经过处理后Ready＝0双轴向经编机立刻停机。

当任意一个空开跌落时，双轴向经编机都不能启动，只有当所有的空开都合上后双轴向经编机才可以正常的开机。

当纱线张力信号DI34、DI35过大时，信号会通过第三开关量输入模块2012，经过总线2、路由器4，显示在人机界面上，经过信号处理，看张力过大有没有超过界限，如果有则控制停车。

主变频器没有故障信号DI9时才能开车，当开车后，主变频器有故障时，就会控制双轴向经编机停机。

安全门限位信号DI36、DI37，电柜门限位信号DI38正常时，系统才能开车，如果快车过程中安全门信号及电柜门信号只要有一个不正常时，会控制经编机马上停车。

这两个总线网络通过路由器4连接，路由器4就是根据一定的原则和算法在两个网络之间的传输通路中选择一条最佳的路由的设备，其功能是将两个不同的网络通过一定的原则和算法在两个网络地址之间选择最佳的通路来传输数据。

本发明采用实时总线1、总线2、路由器4、人机界面计算机3，对双轴向经编机的第一经轴1003、第二经轴1013、第三经轴1023、牵拉轴1033、托布轴1043、第一铺纬轴1053、第二铺纬轴1063、第三铺纬轴1073、卷曲轴1083和主轴1093分别进行有序的实时控制。

Claims (10)

1.一种双轴向经编机十轴同步控制方法，是运用两条总线及由两条总线连接的多台计算机进行分布式控制的方法，其特征在于：人机界面计算机(3)里的路由器(4)将实时总线(1)和总线(2)连接起来，人机界面计算机(3)将指令数据通过实时总线(1)同时传入第一经轴伺服控制器(1001)、第二经轴伺服控制器(1011)、第三经轴伺服控制器(1021)、牵拉轴伺服控制器(1031)、托布轴伺服控制器(1041)、第一铺纬轴伺服控制器(1051)、第二铺纬轴伺服控制器(1061)、第三铺纬轴伺服控制器(1071)、卷曲轴伺服控制器(1081)和主轴伺服控制器(1091)，由第一经轴伺服控制器(1001)、第二经轴伺服控制器(1011)、第三经轴伺服控制器(1021)、牵拉轴伺服控制器(1031)、托布轴伺服控制器(1041)、第一铺纬轴伺服控制器(1051)、第二铺纬轴伺服控制器(1061)、第三铺纬轴伺服控制器(1071)、卷曲轴伺服控制器(1081)和主轴伺服控制器(1091)根据指令分别控制相应的第一经轴交流伺服电机(1002)、第二经轴交流伺服电机(1012)、第三经轴交流伺服电机(1022)、牵拉轴交流伺服电机(1032)、托布轴交流伺服电机(1042)、第一铺纬轴交流伺服电机(1052)、第二铺纬轴交流伺服电机(1062)、第三铺纬轴交流伺服电机(1072)、卷曲轴交流伺服电机(1082)和主轴交流伺服电机(1092)，再由第一经轴交流伺服电机(1002)、第二经轴交流伺服电机(1012)、第三经轴交流伺服电机(1022)、牵拉轴交流伺服电机(1032)、托布轴交流伺服电机(1042)、第一铺纬轴交流伺服电机(1052)、第二铺纬轴交流伺服电机(1062)、第三铺纬轴交流伺服电机(1072)、卷曲轴交流伺服电机(1082)和主轴交流伺服电机(1092)分别驱动相应的第一经轴(1003)、第二经轴(1013)、第三经轴(1023)、牵拉轴(1033)、托布轴(1043)、第一铺纬轴(1053)、第二铺纬轴(1063)、第三铺纬轴(1073)、卷曲轴(1083)和主轴(1093)按指令速度转动，同时，第一经轴(1003)、第二经轴(1013)、第三经轴(1023)、牵拉轴(1033)、托布轴(1043)、第一铺纬轴(1053)、第二铺纬轴(1063)、第三铺纬轴(1073)、卷曲轴(1083)和主轴(1093)把各自实际运行状态信息实时反馈给各自的第一经轴伺服控制器(1001)、第二经轴伺服控制器(1011)、第三经轴伺服控制器(1021)、牵拉轴伺服控制器(1031)、托布轴伺服控制器(1041)、第一铺纬轴伺服控制器(1051)、第二铺纬轴伺服控制器(1061)、第三铺纬轴伺服控制器(1071)、卷曲轴伺服控制器(1081)和主轴伺服控制器(1091)，再通过实时总线(1)反馈给人机界面计算机(3)，

总线(2)连接第一开关量输入模块(2010)、第二开关量输入模块(2011)、第三开关量输入模块(2012)、第四开关量输入模块(2013)、第五开关量输入模块(2014)、数字量输入模块(2019)、第一开关量输出模块(2015)、第二开关量输出模块(2016)、第三开关量输出模块(2017)、模拟量输出模块(2018)、D/A转换模块(2020)和电源模块(2021)，上述模块发出的信号送入总线(2)，再经由路由器(4)传输入人机界面计算机(3)，由人机界面计算机(3)处理后发出相应的指令。

2.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述实时总线(1)通过第一经轴伺服控制器(1001)连接第一经轴交流伺服电机(1002)，所述第一经轴交流伺服电机(1002)驱动第一经轴(1003)转动，所述实时总线(1)通过第二经轴伺服控制器(1011)连接第一经轴交流伺服电机(1012)，所述第一经轴交流伺服电机(1012)驱动第一经轴(1013)转动，所述实时总线(1)通过第一经轴伺服控制器(1021)连接第一经轴交流伺服电机(1022)，所述第一经轴交流伺服电机(1022)驱动第一经轴(1023)转动。

3.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述实时总线(1)通过牵拉轴伺服控制器(1031)连接牵拉轴交流伺服电机(1032)，所述牵拉轴交流伺服电机(1032)驱动牵拉轴(1033)转动，所述实时总线(1)通过托布轴伺服控制器(1041)连接托布轴交流伺服电机(1042)，所述托布轴交流伺服电机(1042)驱动托布轴(1043)转动，所述实时总线(1)通过卷曲轴伺服控制器(1081)连接卷曲轴交流伺服电机(1082)，所述卷曲轴交流伺服电机(1082)驱动卷曲轴(1083)转动，所述实时总线(1)通过主轴伺服控制器(1091)连接主轴交流伺服电机(1092)，所述主轴交流伺服电机(1092)驱动主轴(1093)转动。

4.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述实时总线(1)通过第一铺纬轴伺服控制器(1051)连接第一铺纬轴交流伺服电机(1052)，所述第一铺纬轴交流伺服电机(1052)驱动第一铺纬轴(1053)转动，所述实时总线(1)通过第二铺纬轴伺服控制器(1061)连接第一铺纬轴交流伺服电机(1062)，所述第一铺纬轴交流伺服电机(1062)驱动第一铺纬轴(1063)转动，所述实时总线(1)通过第一铺纬轴伺服控制器(1071)连接第一铺纬轴交流伺服电机(1072)，所述第一铺纬轴交流伺服电机(1072)驱动第一铺纬轴(1073)转动。

5.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述第一开关量输入模块(2010)接收并传送慢车信号DI1、快车信号DI2、复位信号DI3、主机停车信号DI4、卷曲停车信号DI5、主机急停信号DI6、卷曲急停信号DI7、断路器故障信号DI8、变频故障信号DI9、气压不足信号DI10、断点回复信号DI11和钥匙开关信号DI12，所述第二开关量输入模块(2011)接收并传送相序错误信号DI13、调试慢车信号DI14、左耙针手动向前信号DI15、左耙针手动向后信号DI16、左耙针零点确认信号DI17、铺纬手动自动信号DI18、右耙针手动向前信号DI19、右耙针手动向后信号DI20、右耙针零点确认信号DI21、小车手动向左信号DI22和小车手动向右信号DI23，所述第三开关量输入模块(2012)接收并传送门幅确认信号DI24、卷曲手动自动信号DI25、卷曲正向点动信号DI26、卷曲反向点动信号DI27、油流动检测信号DI28、断纱检测左信号DI29、断纱检测右信号DI30、针梳限位开关信号DI31、左切割故障信号DI32、右切割故障信号DI33、送经1张力过紧信号DI34和送经2张力过紧信号DI35，所述第四开关量输入模块(2013)接收并传送左安全门限位信号DI36、右安全门限位信号DI37、电柜门限位信号DI38、空调故障信号DI39、牵拉手动自动信号DI40、牵拉手动正转信号DI41、牵拉手动反转信号DI42、中间切割故障信号DI43和吹风自停断纱信号DI44，所述第五开关量输入模块(2014)接收并传送送经手动自动信号DI45、送经1信号DI46、送经2信号DI47、送经罗拉信号DI48、送经手动向前信号DI49和送经手动向后信号DI50。

6.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述第一开关量输出模块(2015)接收并传送准备就绪信号DO1、警告信号DO2、故障信号DO3、蜂鸣器DO4、快车运行信号DO5、慢车运行信号DO6、运行信号DO7和伺服使能信号DO8。

7.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述第二开关量输出模块(2016)接收并传送中心收卷信号DO9、故障复位信号DO10、油泵电机启停信号DO11、吸风电机左信号DO12、吸风电机右信号DO13、吹风电机信号DO14、急停输出信号DO15、车头照明信号DO16、铺纬照明信号DO17、短纤毡主电机联机信号DO18和短纤毡游动电机联机信号DO19。

8.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述第三开关量输出模块(2017)接收并传送左耙针零点显示信号DO20、右耙针零点位置显示信号DO21、小车零点位置显示信号DO22、不同步指示灯信号DO23和安全门打开指示灯信号DO24。

9.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述模拟量输出模块(2018)输出0-20mA的模拟电流量和0-10V的模拟电压量，所述数字量输入模块(2019)接收短纤毡准备好信号DI51、短纤毡自动信号DI52、短纤毡手动信号DI53、短纤毡停机信号DI54和短纤毡信号复位DI55。

10.根据权利要求1所述的双轴向经编机十轴同步控制方法，其特征在于：所述D/A转换模块(2020)采集安装在主轴交流伺服电机(1092)上的编码器的速度信号并将其转换为相应的电压信号和电流信号，所述的电源模块(2021)为第一开关量输入模块(2010)、第二开关量输入模块(2011)、第三开关量输入模块(2012)、第四开关量输入模块(2013)、第五开关量输入模块(2014)、数字量输入模块(2019)、第一开关量输出模块(2015)、第二开关量输出模块(2016)、第三开关量输出模块(2017)、模拟量输出模块(2018)和D/A转换模块(2020)提供电源(DC5、GND)。

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