CN101950164B - 一种横机机头高速换向控制方法及其控制系统 - Google Patents
一种横机机头高速换向控制方法及其控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种横机机头换向控制方法及其控制系统。该方法的步骤包括：1、数据读取；2、执行换向动作；3、回转距自适应调整；4、开始换向；5、结束换向。该控制系统包括主控制层，与主控制层通讯连接的人机交互层和机头驱动层，所述主控制层中的主控模块和与主控模块通讯连接的协处理模块，协处理模块与人机交互层中的存储模块通讯连接，所述的主控模块还与机头驱动层中的机头模块和机身模块通讯连接。本发明具有的突出的实质性特点：通过对控制系统中各个模块的配置，实时计算换向回转距，即自适应调整回转距，根据具体实时的回转距控制机头换向，避免固定参数的回转距存在浪费换向时间现象的出现，提高换向效率，从而提高了织造效率。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种横机机头换向控制方法及其控制系统，尤其涉及一种横机机头高速换向控制方法及其控制系统，通过实时扫描计算换向回转距，解决固定参数的回转距存在浪费时间的问题，提高换向效率。
背景技术
高速情况下，机头的惯性是影响机头换向速率的主要因素之一。质量越大则惯性越大，因此在保证机头三角系统及其他配件的性能要求的前提下，尽量减小机头质量是提高换向速率的有效途径。在机头质量一定的情况下，通过横机数控系统应用合理的控制方法可提高机头换向速率，从而提高生产效率。传统控制方法中回转距是一个固定参数，参数的大小与织物花型中使用的最大纱嘴数有关。纱嘴数越多，该参数值越大，即机头离开编织范围的换向距离也越大。但是，在实际织造过程中，花型中往往只使用了少于或等于最大数量的纱嘴参与编织。当少于最大纱嘴数时，仍然按照固定回转距来执行，若少于最大纱嘴数的情况居多时，控制系统等待的时间就越多。因此以固定回转距参数进行换向处理降低了换向效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种横机机头高速换向控制方法及其控制系统，通过实时扫描计算换向回转距，即自适应调整回转距，控制系统根据具体实时的回转距控制机头换向，避免固定参数的回转距存在浪费时间现象的出现，提高换向效率，从而提高了织造效率。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种横机机头高速换向控制方法，其特征在于其步骤包括：
步骤一：数据读取：主控模块从人机交互模块的存储模块中读取机头下一行程动作数据，解析并将结果储存于人机交互模块的数组模块中；
步骤二：执行换向动作：主控模块通过现场总线(CAN)发送动作指令给机头模块，机头上的协处理模块根据指令执行换向动作；
步骤三：回转距自适应调整：主控模块根据下一行程纱嘴的工作状况，自动调整下一行程的回转距；
步骤四：换向的开始：主控模块实时扫描花型的换向结束针，当扫描到结束针时机头驱动机头的电机开始刹车减速；
步骤五：换向的结束：主控模块实时扫描花型的换向动作完成标志，如完成则电机反转、机头换向，换向程序结束并开始下一行的编织。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述的执行换向动作的工序为：在开始换向时，主控模块首先分析织物下一行花型信息，并根据横机编织工艺解析出机身模块、机头模块的动作信息；然后，主控模块将机头模块的动作信息通过现场总线通讯发送到机头驱动模块，之后再驱动机身模块动作；在主控模块驱动机身模块过程中，协处理模块在扫描到动作指令后，也开始驱动机头的动作，并反馈动作完成指令，这样实现了机头和机身并行处理换向动作。
所述的回转距自适应调整，即自动调整机头离开编织范围的换向距离，其工序为：自动读取下一行程参与编织的纱嘴序号，然后从当前工作参数中读取纱嘴的停放位置，主控模块将纱嘴停放位置到离开编织范围最远距离的参数确定为回转距，其中纱嘴停放位置指纱嘴出编织区的停放位置。
所述的人机交互模块包括FLASH模块、RAM模块，在步骤一中，人机交互模块的存储模块为FLASH模块，人机交互模块的数组模块为RAM模块。
所述的人机交互模块包括FLASH模块、RAM模块，在步骤一中，人机交互模块的存储模块为FLASH模块，人机交互模块的数组模块为RAM模块。
所述的主控模块采用以数字信号处理器(DSP)为核心处理器的模块。
应用于一种横机机头高速换向控制方法的控制系统，其特征在于该系统包括主控制层，与主控制层通讯连接的人机交互层和机头驱动层，所述主控制层中具有主控模块和与主控模块通讯连接的协处理模块，协处理模块与人机交互层中的存储模块和数组模块通讯连接，所述的主控模块还与机头驱动层中的机头模块和机身模块通讯连接。主控模块与机头驱动层中的机头模块和机身模块通讯连接形成并行控制模块，再与协处理模块的配合，并行控制机头和机身自适应调整回转距，并执行回转换向，提高了换向效率。
所述的主控模块还与机头电机通讯连接。主控模块控制电机减速、换向、加速等动作，以适应高效织造所需。
本发明具有的突出的实质性特点：通过对控制系统中各个模块的配置，实时扫描计算换向回转距，即自适应调整回转距，根据具体实时的回转距控制机头换向，避免固定参数的回转距存在浪费时间现象的出现，提高换向效率，从而提高了织造效率。
附图说明
图1为本发明织物和机头运动情况的示意图；
图2为本发明中控制系统的结构示意图；
图3为本发明中控制方法的机头换向流程图；
图4为本发明中控制方法的执行换向动作流程图；
图5为本发明中控制方法的回转距自适应调整流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例：一种横机机头高速换向控制方法，如图2所示，其步骤包括：
步骤一：数据读取：主控模块从人机交互模块(ARM)的存储模块中读取机头下一行程动作数据，解析并将结果储存于人机交互模块的数组模块中；其中，人机交互模块包括FLASH模块、RAM模块；人机交互模块的存储模块为FLASH模块，人机交互模块的数组模块为RAM模块；主控模块采用以数字信号处理器DSP为核心处理器的模块。
步骤二：执行换向动作：主控模块通过现场总线CAN发送动作指令给机头模块，机头上的协处理模块(FPGA)根据指令执行换向动作；
步骤三：回转距自适应调整：主控模块根据下一行程纱嘴的工作状况，自动调整下一行程的回转距；
步骤四：换向的开始：主控模块实时扫描花型的换向结束针，当扫描到结束针时机头驱动机头的电机开始刹车减速；
步骤五：换向的结束：主控模块实时扫描花型的换向动作完成标志，如完成则电机反转、机头换向，换向后加速，并开始下一行的编织，一次换向动作结束。
如图4所示，执行换向动作的工序为：在开始换向时，主控模块首先分析织物下一行花型信息，并根据横机编织工艺解析出机身模块、机头模块的动作信息；然后，主控模块将机头模块的动作信息通过现场总线通讯发送到机头驱动模块，之后再驱动机身模块动作；在主控模块驱动机身模块过程中，协处理模块在扫描到动作指令后，也开始驱动机头的动作，并反馈动作完成指令，这样实现了机头和机身并行处理换向动作。
如图5所示，回转距自适应调整，即自动调整机头离开编织范围的换向距离，其工序为：自动读取下一行程参与编织的纱嘴序号，然后从当前工作参数中读取纱嘴的停放位置，主控模块将纱嘴停放位置到离开编织范围最远距离(即到最远停放点位置K的距离)的参数确定为回转距，其中纱嘴停放位置指纱嘴出编织区的停放位置。
如图1所示，应用于一种横机机头高速换向控制方法的控制系统，其特征在于该系统包括主控制层，与主控制层通讯连接的人机交互层和机头驱动层，所述主控制层中具有主控模块和与主控模块通讯连接的协处理模块，协处理模块与人机交互层中的存储模块和数组模块通讯连接，所述的主控模块还与机头驱动层中的机头模块和机身模块通讯连接。主控模块还与机头电机通讯连接。
工作时，根据存储模块中的数据，机头动作织造第一行织物，当机头三角系统离开编织范围A区域后，进入换向范围B区域时，先开始执行换向动作，扫描换向起始针，机头和机身的并行处理模块启动，并开始计算当前的回转距，即开始回转距自适应调整，然后根据调整后的回转距进行换向，机头刹车减速，当扫描到换向结束针时，机头电机反转，机头换向，换向动作完成。这样的控制方法，有效的避免了即使当前回转距小于固定回转距时也必须按照固定回转距操作所引起的效率低的问题的出现，提高了生产效率。
以某花型的其中三行花型为例，三行分别为：第21行、第40行和第87行。其中，该花型单行纱嘴使用数目最多为7个，三行使用纱嘴数分别为：1个、4个、7个，最远纱嘴停放点分别为：4针、28针、45针三行的编织工艺都为前后板同时编织。对比传统换向控制方法与本发明所述高速换向控制方法。由测试结果可知，与传统换向控制方法相比本发明所述换向控制方法换向速率有明显的提高。具体对比数据如下表：
Claims (8)
1.一种横机机头高速换向控制方法，其特征在于其步骤包括：
步骤一：数据读取：主控模块从人机交互模块的存储模块中读取机头下一行程动作数据，解析并将结果储存于人机交互模块的数组模块中；
步骤二：执行换向动作：主控模块通过现场总线发送动作指令给机头模块，机头上的协处理模块根据指令执行换向动作；
步骤三：回转距自适应调整：主控模块根据下一行程纱嘴的工作状况，自动调整下一行程的回转距；
步骤四：换向的开始：主控模块实时扫描花型的换向结束针，当扫描到结束针时机头驱动机头的电机开始刹车减速；
步骤五：换向的结束：主控模块实时扫描花型的换向动作完成标志，如完成则电机反转、机头换向，换向程序结束并开始下一行的编织。
2.根据权利要求1所述的一种横机机头高速换向控制方法，其特征在于所述的执行换向动作的工序为：在开始换向时，主控模块首先分析织物下一行花型信息，并根据横机编织工艺解析出机身模块、机头模块的动作信息；然后，主控模块将机头模块的动作信息通过现场总线通讯发送到机头驱动模块，之后再驱动机身模块动作；在主控模块驱动机身模块过程中，协处理模块在扫描到动作指令后，也开始驱动机头的动作，并反馈动作完成指令，这样实现了机头和机身并行处理换向动作。
3.根据权利要求1或2所述的一种横机机头高速换向控制方法，其特征在于所述的回转距自适应调整，即自动调整机头离开编织范围的换向距离，其工序为：自动读取下一行程参与编织的纱嘴序号，然后从当前工作参数中读取纱嘴的停放位置，主控模块将纱嘴停放位置到离开编织范围最远距离的参数确定为回转距，其中纱嘴停放位置指纱嘴出编织区的停放位置。
4.根据权利要求1或2所述的一种横机机头高速换向控制方法，其特征在于所述的人机交互模块包括FLASH模块、RAM模块，在步骤一中，人机交互模块的存储模块为FLASH模块，人机交互模块的数组模块为RAM模块。
5.根据权利要求3所述的一种横机机头高速换向控制方法，其特征在于所述的人机交互模块包括FLASH模块、RAM模块，在步骤一中，人机交互模块的存储模块为FLASH模块，人机交互模块的数组模块为RAM模块。
6.根据权利要求5所述的一种横机机头高速换向控制方法，其特征在于所述的主控模块采用以数字信号处理器为核心处理器的模块。
7.一种应用于根据权利要求1所述的横机机头高速换向控制方法的控制系统，其特征在于该系统包括主控制层，与主控制层通讯连接的人机交互层和机头驱动层，所述主控制层中具有主控模块和与主控模块通讯连接的协处理模块，协处理模块与人机交互层中的存储模块和数组模块通讯连接，所述的主控模块还与机头驱动层中的机头模块和机身模块通讯连接。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于主控模块还与机头电机通讯连接。
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