CN103205857B - 电脑横机选针控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电脑横机选针控制系统及控制方法，所述控制系统包括主控制板和安装于机头的机头控制板，所述主控制板与所述机头控制板通信连接；主控制板用于采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到控制数据并控制主电机的运动；机头控制板用于采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到选针数据并控制选针器运动；其中，所述机头由所述主电机驱动，所述选针器安装于机头上。本发明可实现对选针器实时和高精度的控制。
Description
技术领域
本发明涉及纺织控制领域，尤其涉及一种电脑横机选针控制系统及控制方法。
背景技术
近20年来，电脑横机在全球得到了广泛的发展，从而形成各种花色从事电脑横机开发和生产的厂家不断涌现，许多电脑横机部件得到改善，控制系统不断升级，普遍采用了计算机控制技术，利用电子选针技术控制横机进行单针选针。传统的电脑横机选针控制系统主要包含主控制板和机头控制板，主控制板和机头控制板通过总线通信连接。主控制板根据待编织花型进行解析计算得到花型数据并存储，在编织过程中，主控制板控制伺服实现对主电机的位置编码值的不断采集，结合花型数据和主电机的实时位置信息（即主电机的位置编码值）进行解析得到用于控制主电机运动的控制数据及用于控制选针器运动的选针数据，然后根据控制数据控制主电机的运动（其中，主电机用于驱动机头运动，通过控制主电机的运动而驱动机头运动），同时将选针数据通过总线传输给机头控制板，机头控制板直接根据选针数据实时驱动选针器。由于选针数据经过总线传输后才能用于驱动选针器，因此选针的运动会有一定的延时，对于6针、8针等针数较少的机型，该延时对于精度的影响并不算大，但是对于细针种，比如16针、18针等机型，数据传输导致的延时使得选针精确度不足则会大大影响编织花型的完整度，因此该控制系统无法真正在实际纺织中应用推广。
发明内容
本发明针对现有控制技术方面的不足而提供一种可高速响应、精确动作的电脑横机选针控制系统及控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电脑横机选针控制系统，包括主控制板和安装于机头的机头控制板，所述主控制板与所述机头控制板通信连接；所述主控制板上设有相互电连接的第一运算单元和第一存储单元，所述机头控制板设有相互电连接的第二运算单元和第二存储单元；所述第一存储单元和第二存储单元均存储有待编织花型的花型数据；所述第一运算单元和所述第二运算单元的输入端均电连接主电机的位置信息反馈端，所述第一运算单元的输出端电连接所述主电机的受控端，所述第二运算单元的输出端电连接选针器而控制选针器动作；其中，所述机头由所述主电机驱动，选针器安装于所述机头上；所述第一运算单元用于根据主电机的实时位置信息和第一存储单元中存储的花型数据进行解析计算得到控制数据以控制主电机的运动；所述第二运算单元用于根据主电机的实时位置信息和第二存储单元中存储的花型数据进行解析计算得到选针数据以控制选针器的运动。
其中，所述主控制板上设有用于根据待编织的花型计算得到所述花型数据的花型处理单元，所述花型处理单元的输出端连接所述第一存储单元的输入端，所述花型处理单元的输出端还通信连接所述第二存储单元的输入端。
其中，所述机头控制板上设有用于根据待编织的花型计算得到所述花型数据的花型处理单元，所述花型处理单元的输出端连接所述第二存储单元的输入端，所述花型处理单元的输出端还通信连接所述第一存储单元的输入端。
其中，所述主控制板与所述机头控制板通过总线方式通信连接。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电脑横机选针控制方法，包括步骤：
S10：在主控制板和机头控制板中均存储待编织花型的花型数据；其中，所述机头控制板安装于机头上；
S20：主控制板采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到控制数据并控制主电机的运动；机头控制板采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到选针数据并控制选针器运动；其中，所述机头由所述主电机驱动，所述选针器安装于机头上。
其中，步骤S10具体为：主控制板根据待编织花型计算得到花型数据并存储，并将该花型数据传输给机头控制板，机头控制板存储接收到的花型数据。
其中，步骤S10具体为：机头控制板根据待编织花型计算得到花型数据并存储，并将该花型数据传输给主控制板，主控制板存储接收到的花型数据。
其中，所述主控制板与所述机头控制板通过总线方式传输数据。
本发明的有益效果是：区别于传统的控制系统中主控制板与机头控制板之间通过总线实时传输选针数据带来的响应慢、精度低的缺点，本发明的控制系统中在机头控制板上预先存储有花型数据，用于驱动选针器的选针数据来源于机头控制板内部数据的计算，不存在数据传输的延时，且选针数据与主电机的实时位置信息相关，可以保证数据的精确性；因此，通过本发明的方案，实现了对选针器的精确、实时的控制，经实际验证，精度可达到0.1mm，满足了细针种机型对选针器工作响应快、精度高的要求。同时，优化了主控制板的处理任务，减小了主控制板的数据处理负担，可以使主控制板在其他功能上进一步优化。
附图说明
图1是本发明电脑横机选针控制系统第一实施例的结构框图；
图2是本发明电脑横机选针控制系统第二实施例的结构框图。
标号说明：
10、主控制板；11、第一运算单元；12、第一存储单元；13、花型处理单元；20、机头控制板；21、第二运算单元；22、第二存储单元；23、花型处理单元；4、主电机；5、选针器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，本发明第一实施例的电脑横机控制系统包括主控制板10和机头控制板20，其中机头控制板20安装于机头上，主控制板10与机头控制板20通信连接，较优地，利用现有的总线传输方式通信连接；主控制板10与机头控制板20的通信连接主要是为了数据的传输，总线传输方式也可替换为其他可行的传输方式。
主控制板10上设有第一运算单元11、第一存储单元12和花型处理单元13，第一运算单元11与第一存储单元12相互电连接，花型处理单元13的输出端连接第一存储单元12的输入端，第一运算单元11的输入端电连接主电机4的位置信息反馈端，其中，机头由所述主电机4驱动。花型处理单元13用于根据待编织的花型进行处理计算得到花型数据，而后该花型数据存储于第一存储单元12。第一运算单元11则用于根据主电机4的实时位置信息和第一存储单元12中存储的花型数据进行解析计算得到控制数据以控制主电机4的运动，从而驱动机头运动。
机头控制板20上设有相互电连接的第二运算单元21和第二存储单元22，其中机头控制板20通过与主控制板10的通信连接及相应的数据传输，第二存储单元22存储有与第一存储单元12中相同的待编织花型的花型数据，第二运算单元21的输入端电连接主电机4的位置信息反馈端，输出端电连接选针器5而控制选针器5动作，在工作时，第二运算单元21根据主电机4的实时位置信息和第二存储单元22中存储的花型数据进行解析计算得到选针数据以控制选针器5的运动，其中，选针器5安装机头上。
该控制系统的工作过程为：首先根据待编织花型得到花型数据并将该花型数据分别存储于主控制板和机头控制板的存储单元中，进行编织时，主控制板根据当前主电机的实时位置及花型数据进行计算，驱动主电机运动从而使机头及安装于机头上的选针器一同运动，机头控制板结合当前主电机的实时位置及机头控制板内存储的花型数据进行计算，当选针器跟随机头经过精确的位置时，及时驱动选针器中相应电磁铁的动作而使选针片动作。
区别于传统的控制系统中主控制板与机头控制板之间通过总线实时传输选针数据带来的响应慢、精度低的缺点，本发明的控制系统中在机头控制板上预先存储有花型数据，用于驱动选针器的选针数据来源于机头控制板内部数据的计算，不存在数据传输的延时，且选针数据与主电机的实时位置信息相关，可以保证数据的精确性；因此，通过本发明的方案，实现了对选针器的精确、实时的控制，经实际验证，精度可达到0.1mm，满足了细针种机型对选针器工作响应快、精度高的要求。同时，优化了主控制板的处理任务，减小了主控制板的数据处理负担，可以使主控制板在其他功能上进一步优化。
以上对主控制板和机头控制板主要是从功能架构上进行说明，对于实际结构，上述的运算单元、存储单元及花型处理单元可以是同时存在于一控制芯片上也可以分属于不同的器件上。例如，主控制板和机头控制板上分别设置控制芯片及必要的外围电路，上述提及的两控制板的功能模块分别是封装于各自的控制芯片中，对于运算单元，可以对应于控制芯片中的运算器或者是运算器与控制器的集合，而存储单元则对应于控制芯片的内存，花型处理单元同样可以是运算器或者是运算器与控制器的集合。花型处理单元解析得到花型数据的过程为本领域的常见处理过程，因此，本发明中并不对此过程进行具体叙述；至于主控制板和机头控制板的通信连接通过相应的功能结构实现，花型数据由花型处理单元得到后，即可通过相应的通信连接功能结构传输至机头控制板并存储于第二存储单元中，为便于理解，可以简单地认为花型处理单元通信连接第二存储单元而将花型数据传输至第二存储单元中存储。此外，主控制板和机头控制板上还具有其他必要的功能模块，例如用于实现人机交互的功能等，由于并不与本发明涉及的选针控制有关，因此，省略对这部分内容的介绍。
参阅图2，在本发明电脑横机控制系统第二实施例中，控制系统同样包括主控制板10和机头控制板20，其中主控制板10上设有相互电连接的第一运算单元11和第一存储单元12；机头控制板20上设有第二运算单元21、第二存储单元22和花型处理单元23，各单元的连接关系与第一实施例中主控制板10上各单元的连接关系相同。本实施例与第一实施例的区别在于，机头控制板20上设置花型处理单元23而得到花型数据并存储，该花型数据传输至主控制板10进行存储，从而使第一存储单元12和第二存储单元22中均存储有花型数据，后续的编织过程中对主电机4及选针器5的控制与第一实施例相同，具体请参照第一实施例。本实施例中，进一步减轻了主控制板10的数据处理负担，而机头控制板20则增加了数据处理过程，会对机头控制板20上控制芯片的性能要求更高，需要较大的内存和较快的主频。本实施例中，对选针的控制精度可达到与第一实施例一致。
需要说明的是，上述两实施例中，在主控制板或机头控制板上设置花型处理单元以获得花型数据，事实上，花型处理单元并非必须设置于主控制板或机头控制板上，还可以是另外设置控制芯片作为花型处理单元，也可以是在上位机上完成获得花型数据的过程等。
本发明还提供一种电脑横机选针控制方法，包括步骤：
S10：在主控制板和机头控制板中均存储待编织花型的花型数据；其中，所述机头控制板安装于机头上；
S20：主控制板采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到控制数据并控制主电机的运动；机头控制板采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到选针数据并控制选针器运动；其中，所述机头由所述主电机驱动，所述选针器安装于机头上。
对于该控制方法，由于用于驱动选针器的选针数据来源于机头控制板内部数据的计算，不存在数据传输的延时，且选针数据与主电机的实时位置信息相关，可以保证数据的精确性；因此，通过本发明的方案，实现了对选针器的精确、实时的控制，经实际验证，精度可达到0.1mm，满足了细针种机型对选针器工作响应快、精度高的要求。同时，优化了主控制板的处理任务，减小了主控制板的数据处理负担，可以使主控制板在其他功能上进一步优化。
其中，对于步骤S10中的花型数据，至少可以通过以下两种方式得到：
一、主控制板根据待编织花型计算得到花型数据并存储，并将该花型数据传输给机头控制板，机头控制板存储接收到的花型数据。
二、机头控制板根据待编织花型计算得到花型数据并存储，并将该花型数据传输给主控制板，主控制板存储接收到的花型数据。
其中，上述两种方式中，主控制板与机头控制板之间通过总线方式传输花型数据。
另外，花型数据还可以是通过第三方控制芯片例如另一控制板或上位机等得到，而后分别在主控制板和机头控制板上存储即可。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种电脑横机选针控制系统，其特征在于，包括主控制板和安装于机头的机头控制板，所述主控制板与所述机头控制板通信连接；
所述主控制板上设有相互电连接的第一运算单元和第一存储单元，所述机头控制板设有相互电连接的第二运算单元和第二存储单元；所述第一存储单元和第二存储单元均存储有待编织花型的花型数据；
所述第一运算单元和所述第二运算单元的输入端均电连接主电机的位置信息反馈端，所述第一运算单元的输出端电连接所述主电机的受控端，所述第二运算单元的输出端电连接选针器而控制选针器动作；其中，所述机头由所述主电机驱动，选针器安装于所述机头上；
所述第一运算单元用于根据主电机的实时位置信息和第一存储单元中存储的花型数据进行解析计算得到控制数据以控制主电机的运动；所述第二运算单元用于根据主电机的实时位置信息和第二存储单元中存储的花型数据进行解析计算得到选针数据以控制选针器的运动。
2.根据权利要求1所述的电脑横机选针控制系统，其特征在于：所述主控制板上设有用于根据待编织的花型计算得到所述花型数据的花型处理单元，所述花型处理单元的输出端连接所述第一存储单元的输入端，所述花型处理单元的输出端还通信连接所述第二存储单元的输入端。
3.根据权利要求1所述的电脑横机选针控制系统，其特征在于：所述机头控制板上设有用于根据待编织的花型计算得到所述花型数据的花型处理单元，所述花型处理单元的输出端连接所述第二存储单元的输入端，所述花型处理单元的输出端还通信连接所述第一存储单元的输入端。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电脑横机选针控制系统，其特征在于：所述主控制板与所述机头控制板通过总线方式通信连接。
5.一种电脑横机选针控制方法，包括步骤：
S10：在主控制板和机头控制板中均存储待编织花型的花型数据；其中，所述机头控制板安装于机头上；
S20：主控制板采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到控制数据并控制主电机的运动；机头控制板采集主电机的实时位置信息并结合所述花型数据解析计算得到选针数据并控制选针器运动；其中，所述机头由所述主电机驱动，所述选针器安装于机头上。
6.根据权利要求5所述的电脑横机选针控制方法，其特征在于：
步骤S10具体为：主控制板根据待编织花型计算得到花型数据并存储，并将该花型数据传输给机头控制板，机头控制板存储接收到的花型数据。
7.根据权利要求5所述的电脑横机选针控制方法，其特征在于：
步骤S10具体为：机头控制板根据待编织花型计算得到花型数据并存储，并将该花型数据传输给主控制板，主控制板存储接收到的花型数据。
8.根据权利要求6或7所述的电脑横机选针控制方法，其特征在于：
所述主控制板与所述机头控制板通过总线方式传输数据。
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