CN104111629B - 横机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种横机及其控制方法。该控制方法包括：获取控制指令；解析控制指令是否用于控制至少两个执行单元同时执行动作；若控制指令用于控制至少两个执行单元同时动作，则将至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开。通过以上方式，本发明能够避免至少两个执行单元同时动作时的实际功率过大，防止造成过载。

Description

横机及其控制方法

技术领域

本发明涉及横机技术领域，特别是涉及一种横机及其控制方法。

背景技术

横机是一种纺织机械，相当于用机械替代人工纺织，可以大大地减少劳动力成本。现有技术的横机的多个执行单元同时动作造成功率过大，增加了电源供电线路的负担，并容易造成过载。

发明内容

本发明实施例提供了一种横机及其控制方法，以避免至少两个执行单元同时动作时的实际功率大于功率阈值。

本发明提供一种横机，其包括控制器和由控制器进行控制的至少两个执行单元，控制器接收控制指令，并解析控制指令是否用于控制至少两个执行单元同时执行动作，若控制指令用于控制至少两个执行单元同时执行动作，则控制至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开。

其中，至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开成在至少两个执行单元中的一个执行单元执行完动作后，另一执行单元才执行动作。

其中，控制器根据控制指令产生分别对应于至少两个执行单元的动作的执行指令，并通过控制执行指令的发送时间来控制至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开。

其中，控制器将至少两个执行单元中的至少一个执行单元的动作分解成多个子动作，子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在至少一个执行单元执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的动作或子动作。

其中，控制器将至少两个执行单元的动作分解成多个子动作，子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在至少两个执行单元中的一个执行单元执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的子动作。

其中，横机进一步包括存储器，存储器存储一功率阈值，控制器在解析到控制指令用于控制至少两个执行单元同时动作后，将至少两个执行单元同时动作时的实际功率与功率阈值进行比较，若实际功率大于功率阈值，则将至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开，若实际功率小于或等于功率阈值，则控制至少两个执行单元同时执行动作。

其中，控制器为设置在机头电路板上的机头控制芯片，执行单元为设置在机头上的纱嘴电磁铁、选针器、度目电机以及三角电机的一种或至少两种的组合。

本发明还提供一种横机的控制方法，其包括：获取控制指令；解析控制指令是否用于控制至少两个执行单元同时执行动作；若控制指令用于控制至少两个执行单元同时动作，则将至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开。

其中，若控制指令用于控制至少两个执行单元同时动作，则将至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开的步骤包括：在至少两个执行单元中的一个执行单元执行完动作后，另一执行单元才执行动作，或者将至少两个执行单元中的至少一个执行单元的执行动作分解为多个子动作，子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在至少一个执行单元执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的动作或子动作。

其中，若控制指令用于控制至少两个执行单元同时动作，则将至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开的步骤进一步包括：将至少两个执行单元同时动作时的实际功率与功率阈值进行比较，若实际功率大于功率阈值，则将至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开，若实际功率小于或等于功率阈值，则控制至少两个执行单元同时执行动作。

通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明通过控制器接收控制指令，并解析控制指令是否用于控制至少两个执行单元同时执行动作，若控制指令用于控制至少两个执行单元同时执行动作，则控制至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开，能够避免至少两个执行单元同时动作时的实际功率大于功率阈值，防止造成过载。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明第一实施例的横机的结构示意图；

图2是图1中横机的供电方法的流程图；

图3是图1中掉电检测电路的电路图；

图4是图1中横机的掉电检测方法的流程图；

图5是图1中横机的掉电检测方法的流程图；

图6是图1中掉电检测电路的过零检测电路的电路图；

图7是图1中AC/DC转换电路的结构示意图；

图8是图1中横机的控制方法的流程图；

图9是图1中横机的功率分配方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明第一实施例的横机的结构示意图。如图1所示，本实施例所揭示的横机10包括：配电盘12、显示/操作盒13以及机头14。

在本实施例中，配电盘12设置有副主机电路板121和起底电路板122，副主机电路板121设置有AC/DC转换电路123、DC/DC转换电路124、副主机芯片125以及掉电检测电路126等元器件。起底电路板122设置有DC/DC转换电路130以及起底控制芯片131等元器件。

其中，掉电检测电路126的输入端与AC/DC转换电路123的输入端连接，用于对输入至横机10的交流电压进行掉电检测；掉电检测电路126的输出端与副主机芯片125连接。起底控制芯片131用于控制横机10实现自动起底技术。

在本实施例中，显示/操作盒13用于实现显示操作界面和操作控制。显示/操作盒13设置有显示/操作电路板132，显示/操作电路板132设置有DC/DC转换电路133和显示/操作盒主控芯片134等元器件。显示/操作盒13还设置有一底板135，在底板135上设置触控显示屏136等元器件，触控显示屏136用于实现显示操作界面和操作控制。触控显示屏136分别与DC/DC转换电路133和显示/操作盒主控芯片134连接，以使触控显示屏136与显示/操作盒主控芯片134实现实时交互。在更换触控显示屏136时，用户只需相应更换底板135，能够避免更换显示/操作盒主控芯片134，以降低成本。

在本实施例中，机头14设置有机头电路板141，机头电路板141设置有DC/DC转换电路142、机头控制芯片143和存储器144等元器件。其中，机头控制芯片143与存储器144连接，以从存储器144获取功率阈值。

其中，横机10还包括与机头控制芯片143连接的至少两个执行单元15。副主机芯片125从显示/操作盒主控芯片134接收控制指令，机头控制芯片143从副主机芯片125接收控制指令，并根据控制指令控制至少两个执行单元15执行动作。在其他实施例中，本领域的普通技术人员完全可以通过副主机芯片125或起底控制芯片131连接至少两个执行单元15，以根据控制指令控制至少两个执行单元15执行动作。

在本实施例中，显示/操作盒主控芯片134执行操作指令和设置参数，数据采集进程、花型数据解析进程、显示控制进程、基于所述操作指令和设置参数的花型解析数据处理进程以及与副主机芯片125的通讯进程；副主机芯片125执行工况数据采集进程、基于工况数据对显示/操作盒主控芯片134的第一通讯数据的处理进程以及与显示/操作盒主控芯片134、机头控制芯片143和起底控制芯片131的通讯进程；机头控制芯片143和起底控制芯片131执行与副主机芯片125的通讯进程、工况数据采集进程、基于工况数据对副主机芯片125的第二通讯数据的处理进程以及与执行单元15的通讯进程。

基于第一实施例所揭示的横机10，本发明提供一种主控制板集成AC/DC转换电路的方案。其中，横机10包括分布式设置的第一电路板和第二电路板，第一电路板为副主机电路板121，第二电路板为起底电路板122、机头电路板141以及显示/操作电路板132中的至少一个。第二电路板优选为起底电路板122、机头电路板141以及显示/操作电路板132。

其中，第一电路板上设置有AC/DC转换电路123，即副主机电路板121设置有AC/DC转换电路123。AC/DC转换电路123用于将220V交流电转换为第一直流电压。

其中，第一电路板和第二电路板分别设置有DC/DC转换电路，即：副主机电路板121设置有DC/DC转换电路124，起底电路板122设置有DC/DC转换电路130，显示/操作电路板132设置有DC/DC转换电路133，机头电路板141设置有DC/DC转换电路142。

其中，第一直流电压分别供给至第一电路板和第二电路板上的DC/DC转换电路，并由DC/DC转换电路转换成各自所需的第二直流电压。即：DC/DC转换电路124分别与AC/DC转换电路123、副主机芯片125以及掉电检测电路126连接，并将AC/DC转换电路123输出的第一直流电压转成所需的第二直流电压，以分别向副主机芯片125、掉电检测电路126以及副主机电路板121上的各种元器件进行供电。DC/DC转换电路130分别与AC/DC转换电路123和起底控制芯片131连接，并将AC/DC转换电路123输出的第一直流电压转成所需的第二直流电压，以分别向起底控制芯片131以及起底电路板122上的各种元器件进行供电。DC/DC转换电路133分别与AC/DC转换电路123、显示/操作盒主控芯片134以及触控显示屏136连接，并将AC/DC转换电路123输出的第一直流电压转成所需的第二直流电压，以分别向显示/操作盒主控芯片134、触控显示屏136以及显示/操作盒13的各种元器件进行供电。DC/DC转换电路142分别与AC/DC转换电路123和机头控制芯片143连接，并将AC/DC转换电路123输出的第一直流电压转成所需的第二直流电压，以分别向机头控制芯片143以及机头电路板141上的各种元器件进行供电。

其中，第一直流电压为24V直流电压，而第二直流电压可以是12V、5V、3.3V等电压的任意组合。

请再参见图2，本发明所揭示的横机10的供电方法包括：

S201：利用分布式设置的第一电路板和第二电路板中的第一电路板上设置的AC/DC转换电路123将接收的交流电压转换成第一直流电压；

S202：第一直流电压分别供给至第一电路板和第二电路板上设置的DC/DC转换电路，并由DC/DC转换电路转换成各自所需的第二直流电压。

本发明通过副主机电路板121设置有AC/DC转换电路123和DC/DC转换电路124，起底电路板122设置有DC/DC转换电路130，显示/操作电路板132设置有DC/DC转换电路133，机头电路板141设置有DC/DC转换电路142，以实现分部式供电。此外，相对于现有技术的横机通过电源总成供电，节省电源总成，大大降低了供电线路的复杂度，并降低成本。

基于第一实施例所揭示的横机10，本发明还提供一种掉电检测的方案。其中，掉电检测电路126包括过零检测电路，过零检测电路用于对输入至横机10的交流电压进行过零检测，并输出过零检测信号。控制器与过零检测电路连接，控制器优选为副主机芯片125。

副主机芯片125判断是否在预定的时间内接收到过零检测信号，若未在预定的时间内接收到过零检测信号，则副主机芯片125判断交流电压处于掉电状态。

如图3所示，过零检测电路包括桥式整流电路127以及光隔离器件U1，桥式整流电路127的输入端与AC/DC转换电路123的输入端连接，横机10的交流电压输入至桥式整流电路127的输入端，并进行桥式整流，桥式整流电路127的输出端输出直流电压；光隔离器件U1的输入端连接桥式整流电路127的输出端，并根据直流电压超过光藕发光元件导通的阀值而产生过零检测信号。

其中，桥式整流电路127包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接第四二极管D4的阴极，第四二极管D4的阳极连接第一二极管D1的阳极，交流电压的第一供电线路连接至第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阳极之间，交流电压的第二供电线路连接至所述第三二极管D3的阳极和所述第四二极管D4的阴极之间。光隔离器件U1包括发光元件D5、受光元件128、电容C以及电阻R，发光元件D5的第一端连接第二二极管D2的阴极与第三二极管D3的阴极之间，发光元件D5的第二端连接第四二极管D4的阳极与第一二极管D1的阳极之间，受光元件128的第一端接地，受光元件128的第二端输出过零检测信号。电容C的第一端连接受光元件128的第二端，电容C的第二端接地，电阻R的第一端连接受光元件128的第二端，电阻R的第二端连接基准电压，基准电压为由交流电压经AC/DC转换获得。

可选地，掉电检测电路126还包括电压检测电路129，电压检测电路129用于检测交流电压的平均值，并输出检测电压。副主机芯片125与电压检测电路129连接，并将检测电压与电压阈值进行比较，在检测电压小于电压阈值时，则副主机芯片125判断交流电压处于掉电状态。

其中，电压检测电路129包括电感L、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2，电感L的第一端连接交流电压的供电线路，电感L的第二端连接电阻R1的第一端，电阻R2的第一端和电容C1的第一端连接于电感L的第二端与电阻R1的第一端之间，电容C1的第二端和电阻R2的第二端均接地，电阻R3的第一端连接基准电压，电阻R3的第二端连接于电阻R1的第二端，电容C2的第一端连接于电阻R3的第二端与电阻R1的第二端之间，电容C2的第二端接地，电阻R3的第二端、电阻R1的第二端和电容C2的第一端的公共节点的电压输出为检测电压。

请再参见图4，本发明所揭示的横机10的掉电检测方法包括：

S401：过零检测电路对交流电压进行过零检测，并输出过零检测信号；

S402：副主机芯片125判断是否在预定时间内接收到过零检测信号，若未在预定时间内接收到过零检测信号，则副主机芯片125判断交流电压处于掉电状态。

请再参见图5，本发明所揭示的横机10的掉电检测方法还包括：

S410：电压检测电路129检测交流电压的平均值，并输出检测电压；

S411：副主机芯片125将检测电压与电压阈值进行比较，并在检测电压小于电压阈值时，副主机芯片125判断交流电压处于掉电状态。

本发明所揭示的横机10通过设置过零检测电路和电压检测电路129，以判断交流电压是否处于掉电状态，并将交流电压是否处于掉电状态反馈给副主机芯片125，能够及时且快速地实现掉电检测，进而能够在出现掉电现象时采取相应措施，避免掉电造成的损失。

此外，利用如图6所示的过零检测电路50替换掉电检测电路126的过零检测电路。其中，过零检测电路50包括桥式整流电路51、比较器52、隔离电路53、第一分压电路55以及第二分压电路56。其中，桥式整流电路51与上述的桥式整流电路127相同，桥式整流电路51用于对交流电压进行桥式整流，并将交流电压转换为直流电压；比较器52用于将桥式整流后的直流电压与基准电压进行比较；隔离电路53根据比较器52的比较结果产生过零检测信号。桥式整流后的直流电压经第一分压电路55分压后输入至比较器52的第一输入端，基准电压经第二分压电路56分压后输入至比较器52的第二输入端，第一分压电路55和第二分压电路56共地连接，比较器52的第一输入端为负输入端，比较器52的第二输入端为正输入端。基准电压为由交流电压经AC/DC转换获得。

其中，隔离电路53包括光隔离器件58、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电容C3。光隔离器件58的发光源59的正极和负极分别经电阻R2和电阻R3连接至比较器52的输出端，基准电压进一步输入至发光源59的正极与电阻R2之间，以使发光源59根据比较器52的比较结果进行选择性发光，光隔离器件58的受光端510的第一端连接工作电压，过零检测信号经受光端510的第二端输出，受光端510的第二端还经过电阻R4和电容C3接地。电阻R2的阻值大于电阻R1的阻值，以使得隔离电路53输出的波形与比较器52输出的波形是相反的。

过零检测电路50的检测电路相对于之前的过零检测电路具有更高的精度。

基于第一实施例所揭示的横机10，本发明还提供一种掉电不间断的方案。如图7所示，AC/DC转换电路123包括整流电路71和滤波电容72，整流电路71用于对AC/DC转换电路123接收的交流电压进行整流成第一直流电压，滤波电容72用于对第一直流电压进行滤波。第一控制器根据掉电检测电路126的检测信号判断AC/DC转换电路123接收的交流电压是否掉电，在判断出掉电后第一控制器利用滤波电容72所保存的电量执行数据保存动作，其中第一控制器的数据保存动作的所消耗的电量小于滤波电容72电容所保持的电量。

第一控制器在判断出掉电后发送数据保存指令至第二控制器，第二控制器利用滤波电容72所保存的电量执行数据保存动作，第一控制器和第二控制器的数据保存动作的所消耗的电量小于滤波电容72所保存的电量。

其中，第一控制器为副主机芯片125，第二控制器包括机头控制芯片143、显示/操作盒主控芯片134和起底控制芯片131中的至少一个。第二控制器优选为机头控制芯片143、显示/操作盒主控芯片134和起底控制芯片131。

请再参见图8，本发明所揭示的横机10的控制方法包括：

S801：掉电检测电路126检测供给至AC/DC转换电路123的交流电压是否掉电；

S802：第一控制器在检测到掉电后利用AC/DC转换电路123的滤波电容72所保存的电量执行数据保存动作。

在S802中，第一控制器的数据保存动作的所消耗的电量小于滤波电容72所保存的电量。

相对于现有技术的横机通过设置大电容来实现掉电不间断，本发明所揭示的横机10通过AC/DC转换电路123的滤波电容72所保存的电量执行数据保存动作，避免额外设置大电容，降低成本。

基于第一实施例所揭示的横机10，本发明还提供一种功率分配的方案。其中，控制器接收控制指令，并解析控制指令是否用于控制至少两个执行单元15同时执行工作，若控制指令用于控制至少两个执行单元15同时执行动作，则控制器控制至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开。控制器优选为机头控制芯片143，机头控制芯片143从副主机芯片125接收控制指令。

其中，至少两个执行单元15同时执行工作表示至少两个执行单元15的动作的执行时间部分重叠。机头控制芯片143控制至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开表示机头控制芯片143控制至少两个执行单元15的动作的执行时间部分错开。机头控制芯片143控制至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开还可以在至少两个执行单元15中的一个执行单元执行完动作后，另外一个执行单元才开始执行动作。例如，在执行单元151执行完动作后，执行单元152才开始执行动作，执行单元151的优先级高于执行单元152的优先级。

可选地，机头控制芯片143根据控制指令产生分别对应于至少两个执行单元15的动作的执行指令，并通过控制执行指令的发送时间来控制至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开。

可选地，机头控制芯片143将至少两个执行单元15中的至少一个执行单元的动作分解成多个子动作，子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在至少一个执行单元15执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的动作或子动作。例如机头控制芯片143将执行单元151的动作分解为多个子动作，在执行单元151执行两个子动作之间的空闲时间，执行单元152执行动作。

在机头控制芯片143将至少两个执行单元15的动作分解成多个子动作，子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在至少一个执行单元15执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的子动作。例如机头控制芯片143将执行单元151和执行单元152的动作均分解为多个子动作，在执行单元151执行两个子动作之间的空闲时间，执行单元152执行子动作。

此外，机头控制芯片143从存储器144获取功率阈值。机头控制芯片143在解析到控制指令用于控制至少两个执行单元15同时动作后，将至少两个执行单元15同时动作时的实际功率与功率阈值进行比较，若实际功率大于功率阈值，则机头控制芯片143将至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开，若实际功率小于或等于功率阈值，则机头控制芯片143控制至少两个执行单元15同时执行动作。

优选地，执行单元15为设置在机头14上的纱嘴电磁铁、选针器、度目电机以及三角电机的一种或至少两种的组合。

请再参见图9，本发明所揭示的横机10的功率分配方法包括：

S901：控制器获取控制指令；

S902：控制器解析控制指令是否用于控制至少两个执行单元15同时执行动作；

S903：若控制指令用于控制至少两个执行单元15同时动作，则控制器将至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开。

在S903中，在至少两个执行单元15中的一个执行单元执行完动作后，另一执行单元才执行动作，或者将至少两个执行单元15中的至少一个执行单元的执行动作分解为多个子动作，子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在至少一个执行单元15执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的动作或子动作。

控制器将至少两个执行单元15同时动作时的实际功率与功率阈值进行比较，若实际功率大于所述功率阈值，则控制器将至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开，若实际功率小于或等于功率阈值，则控制器控制至少两个执行单元15同时执行动作。

其中，控制器优选为机头控制芯片143。

相对于现有技术的横机的执行单元同时动作造成功率过大，本发明所揭示的横机10通过控制器控制至少两个执行单元15的动作的执行时间彼此错开，进而避免至少两个执行单元15同时动作时的实际功率大于功率阈值，防止造成过载。

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 (5)

1.一种横机，其特征在于，所述横机包括控制器和由所述控制器进行控制的至少两个执行单元，所述控制器接收控制指令，并解析所述控制指令是否用于控制所述至少两个执行单元同时执行动作，若所述控制指令用于控制所述至少两个执行单元同时执行动作，则控制所述至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开；

所述控制器将所述至少两个执行单元中的至少一个执行单元的动作分解成多个子动作，所述子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在所述至少一个执行单元执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的动作或子动作。

2.根据权利要求1所述的横机，其特征在于，所述控制器根据所述控制指令产生分别对应于所述至少两个执行单元的动作的执行指令，并通过控制所述执行指令的发送时间来控制所述至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的横机，其特征在于，所述横机进一步包括存储器，所述存储器存储一功率阈值，所述控制器在解析到所述控制指令用于控制所述至少两个执行单元同时动作后，将所述至少两个执行单元同时动作时的实际功率与所述功率阈值进行比较，若所述实际功率大于所述功率阈值，则将所述至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开，若所述实际功率小于或等于所述功率阈值，则控制所述至少两个执行单元同时执行动作。

4.根据权利要求3所述的横机，其特征在于，所述控制器为设置在机头电路板上的机头控制芯片，所述执行单元为设置在机头上的纱嘴电磁铁、选针器、度目电机、三角电磁铁以及三角电机的一种或至少两种的组合。

5.一种横机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取控制指令；

解析所述控制指令是否用于控制至少两个执行单元同时执行动作；

若所述控制指令用于控制所述至少两个执行单元同时动作，则将所述至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开；

其中，若所述控制指令用于控制所述至少两个执行单元同时动作，则将所述至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开的步骤包括：

在所述至少两个执行单元中的一个执行单元执行完动作后，另一执行单元才执行动作，或者将所述至少两个执行单元中的至少一个执行单元的执行动作分解为多个子动作，所述子动作之间间隔一定的空闲时间，进而在所述至少一个执行单元执行两个相应的子动作之间的空闲时间内，另一执行单元执行相应的动作或子动作；

其中，所述若所述控制指令用于控制所述至少两个执行单元同时动作，则将所述至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开的步骤进一步包括：

将所述至少两个执行单元同时动作时的实际功率与功率阈值进行比较，若所述实际功率大于所述功率阈值，则将所述至少两个执行单元的动作的执行时间彼此错开，若所述实际功率小于或等于所述功率阈值，则控制所述至少两个执行单元同时执行动作。