CN102965830A - 丝袜机高速提花选针输出的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种丝袜机高速提花选针输出的控制系统及控制方法，其结构包括主伺服电机编码器、主控制系统、副控系统、逻辑控制缓冲模块、选针器动作输出模块；优点：对选针的输出动作的出针时间点做了修正，能够保证更加精准的选针的动作时间点。根据系统中主伺服的旋转速度来来动态设定系统选针输出的提前量。测定一个提前量大小和速度值的变换曲线，根据对应关系，来设定选针的提前量，这样系统可以在高速的情况下，保证提花动作的精度对在不同区域内的产生编织提花速度瓶颈的地方，设定不同的工作提前量，从而实现了高速选针，保证了提花操作的精度，稳定，实现稳定可靠的选针动作输出。从而保证了很高的生产率。

Description

丝袜机高速提花选针输出的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及的是一种丝袜机高速提花选针输出的控制系统及控制方法，属于工业控制技术领域。

背景技术

丝袜机自动控制技术是高效，精准的组织控制编织丝袜的动作链条，丝袜机编织速度决定机器的性能指标，一般情况下高速编织速度和提花动作时机器的转速决定机器的生产效率，所以在高速编织和提花动作时能够高速运转将是机器性能的一个很高的指标。

丝袜机的选针器动作要求很高的响应速度，这同时要求丝袜机的电控设备控制选针器的输出要更加精确。目前丝袜机控制系统对选针器的输出控制采取的是一种模糊方法，只是在精度上粗略的满足了目前常用编织速度的要求，在系统选针操作可以忽略的误差范围内，控制选针器输出的动作。所以在系统做提花动作的时候，总是要采取降低主伺服的转速，在低转速的情况下，来完成编织动作。否则会造成织物密度不均匀，或者乱花的现象。这样就影响了系统的生产效率。现在的系统对选针器的输出，即使设定位置提前量，也是固定的提前量设定，无法根据高低速的变化实现提前量可变的方法来设定系统选针输出的提前量。

发明内容

本发明提出的是一种丝袜机高速提花选针输出的控制系统及控制方法，其目的旨在克服目前系统选针操作误差范围较大，选针输出不精确，造成在完成高速提花动作时，织物的花型不均匀或乱花等技术问题。实现可变提前量选针输出。

本发明的技术解决方案：丝袜机高速提花选针输出的控制系统，其特征是包括主伺服电机编码器、主控制系统、副控系统、逻辑控制缓冲模块、选针器动作输出模块；其中主伺服电机编码器的第一信号输出端与主控系统的信号输入端对应相接，主伺服电机编码器的第二信号输出端与副控系统的信号输入端对应相接，主控系统的信号输出端与逻辑控制缓冲模块的第一信号输入端对应相接，副控系统的信号输出端与逻辑控制缓冲模块的第二信号输入端对应相接，逻辑控制缓冲模块的信号输出端与选针器动作输出模块的信号输入端对应相接。

丝袜机高速提花选针输出的控制方法，其特征是包括如下工艺步骤：

1)主伺服编码器分别提供位置信息，即编码值，给主控系统和副控系统，

2)主控系统根据接收到的位置信息，发送选针控制指令给逻辑控制缓冲模块，并将选针控制指令缓冲在逻辑控制缓冲模块中，

3)副控系统将接收到的位置信息，与缓冲在逻辑控制缓冲模块中的选针控制指令中需要动作的位置点的信息相比较，并把比较信息发送给逻辑控制缓冲模块，

4)逻辑控制缓冲模块根据副控系统送来的比较信息作出是否选针的动作判断，

5)选针器动作输出模块根据逻辑控制缓冲模块送来的选针动作指令，完成编织动作。

本发明的优点：对选针的输出动作的出针时间点做了修正，从而能够保证更加精准的选针的动作时间点。根据系统中主伺服的旋转速度来来动态设定系统选针输出的提前量。这个提前量的设定依靠大量的实验的测试，测定一个提前量大小和速度值的变换曲线，根据对应关系，来设定选针的提前量，这样系统可以在高速的情况下，保证提花动作的精度对在不同区域内的产生编织提花速度瓶颈的地方，设定不同的工作提前量，从而实现了高速选针，保证了提花操作的精度，稳定，实现稳定可靠的选针动作输出。从而保证了很高的生产率。

附图说明

图1是丝袜机高速提花控制选针输出的控制系统结构示意图。

图2是主控系统结构图。

图3是副控系统结构图。

图4是逻辑控制缓冲模块结构图。

图中的1是主伺服电机编码器；2是主控系统；3是副控系统；4是逻辑控制缓冲模块；5是选针器动作输出模块。

具体实施方式

对照附图1，丝袜机高速提花控制选针输出的控制系统，其结构包括主伺服电机编码器1、主控制系统2、副控系统3、逻辑控制缓冲模块4、选针器动作输出模块5；其中主伺服电机编码器1的第一信号输出端与主控系统2的信号输入端对应相接，主伺服电机编码器1的第二信号输出端与副控系统3的信号输入端对应相接，主控系统2的信号输出端与逻辑控制缓冲模块4的第一信号输入端对应相接，副控系统3的信号输出端与逻辑控制缓冲模块4的第二信号输入端对应相接，逻辑控制缓冲模块4的信号输出端与选针器动作输出模块5的信号输入端对应相接。

丝袜机高速提花控制选针输出的控制方法，包括如下工艺步骤如下：

1)主伺服编码器1分别提供位置信息，即编码值，给主控系统2和副控系统3，

2)主控系统2根据接收到的位置信息，发送选针控制指令给逻辑控制缓冲模块4，并将选针控制指令缓冲在逻辑控制缓冲模块4中，

3)副控系统3将接收到的位置信息，与缓冲在逻辑控制缓冲模块4中的选针控制指令中需要动作的位置点的信息相比较，并把比较信息发送给逻辑控制缓冲模块4，

4)逻辑控制缓冲模块4根据副控系统3送来的比较信息作出是否选针的动作判断，

5)选针器动作输出模块5根据逻辑控制缓冲模块4送来的选针动作指令，完成编织动作。

所述的主伺服电机编码器1采用欧姆龙编码器E6B2-CWZ6C，属增量型编码器，工作原理为光电式编码器，精度达到1000P/R。与主伺服电机保持同轴，当主伺服旋转带动选针器的针筒高速旋转时候，编码器输出范围为0～4096的无符号整数，表示沿针筒的圆周，均匀的分出4096个位置点，这个编码器的输出值表示针筒当前的位置信息。它的作用在系统中，提供针筒相对于位置定标零点的位置信息。

对照附图2，所述的主控系统2主要是TI的AM3359处理器，是一款CORTEX-A8内核的ARM处理器，系统主频可高达720MHz，作为整个系统的主控的硬件平台，在此硬件基础上，自己开发的系统中的可执行软件代码控制整个系统的运行，包括系统图形界面，输入信号检测，输出控制信号，控制外部的动作执行模块，系统详细的技术参数如下：

表1TI公司的AM3359处理器技术参数表

其工作原理是：解析系统输入的编织数据，转换成系统选针等数据信息。主控系统的作用是以系统中断方式获取主伺服编码器送出的针筒的位置参数，以固定的系统选针输出的提前量，送出选针输出的选针控制指令数据，缓存在逻辑控制缓冲模块中。

对照附图3，所述的副控系统的组成FPGA模块构成，FPGA芯片采用美国Lattice公司的XO2-1200HC，型号是LCMXO2-1200HC-5TG144，144TQFP(20×20mm)，1280LUTs，在FPGA上，开发的FPGA软件代码由编码器QEP值输入模块，逻辑控制数据缓冲模块，系统控制数据输出模块几个部分组成。工作原理是对选针的输出动作，选针三角的输出动作，气阀的输出动作时间点，和密度马达动作和当前转速之间关系，对于编织操作的提花动作，要求的工作速度，通过大量的实验，测出一个工作提前量的曲线，然后在这个工作曲线的基础上，在系统中FPGA模块中，增加一路QEP(正交编码)精确判定针筒当前的旋转位置，对选针动作的出针时间点做了修正，从而能够保证更加精准的选针动作时间点，保证提花动作的精度对在不同区域内的产生编织提花速度瓶颈的地方，设定不同的工作提前量，从而实现了高速选针，保证了提花操作的精度，稳定，从而保证了很高的生产率。副控系统由其中的编码器QEP值输入模块和系统控制数据输出模块组成。副控系统的作用是根据编码器输入的QEP值，与FPGA缓冲中的数据相比较，控制系统选针动作输出，完成选针操作。

对照附图4，所述的逻辑控制缓冲模块4包含在FPGA硬件基础上的，自己开发的程序的逻辑功能一部分，这部分的工作原理是接收主控发来的数据，缓冲控制命令的数据。

它在系统中所起的作用是，缓冲数据，并提供给副控系统以此为参照，作为系统输出控制的数据的基础。

所述的选针器动作输出模块5，采用的是John Matthey公司生产的SITEX00-0-1207-0316，型号为430.3016.32A的选针器，作为系统中控制操作的最终执行单元，工作原理是根据电压对压电陶瓷的作用力，通过对不同压电陶瓷单元模块间隔施加，带动选针器的机械部分，完成选针动作。他在系统中的作用是接收系统中发来的选针动作指令，即控制电压的变化，执行选针操作。

工艺实施例：实际工作中，对400针每圈的机械系统来说每个选针器有16刀的系统来说，在提花动作时候，目前生产厂商使用的编织速度一般都是400～430转的速度，使用本方法，系统中根据主伺服的转速动态设置选针动作的提前量，我们的控制系统可以达到500～550转的速度，能够保证织物的密度均匀，稳定可靠的完成提花动作。

Claims (2)

1.丝袜机高速提花控制选针输出的控制系统，其特征是包括主伺服电机编码器、主控制系统、副控系统、逻辑控制缓冲模块、选针器动作输出模块；其中主伺服电机编码器的第一信号输出端与主控系统的信号输入端对应相接，主伺服电机编码器的第二信号输出端与副控系统的信号输入端对应相接，主控系统的信号输出端与逻辑控制缓冲模块的第一信号输入端对应相接，副控系统的信号输出端与逻辑控制缓冲模块的第二信号输入端对应相接，逻辑控制缓冲模块的信号输出端与选针器动作输出模块的信号输入端对应相接。

2.如权利要求1的丝袜机高速提花控制选针输出的控制方法，其特征是包括如如下工艺步骤：

1)主伺服编码器分别提供位置信息，即编码值，给主控系统和副控系统，

2)主控系统根据接收到的位置信息，发送选针控制指令给逻辑控制缓冲模块，并将选针控制指令缓冲在逻辑控制缓冲模块中，

3)副控系统将接收到的位置信息，与缓冲在逻辑控制缓冲模块中的选针控制指令中需要动作的位置点的信息相比较，并把比较信息发送给逻辑控制缓冲模块，

4)逻辑控制缓冲模块根据副控系统送来的比较信息作出是否选针的动作判断，

5)选针器动作输出模块根据逻辑控制缓冲模块送来的选针动作指令，完成编织动作。

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