CN207067711U - 一种基于can总线的分散式圆网印花单元控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，包括多个圆网印花单元控制装置，每个圆网印花单元控制装置独立控制一个圆网印花单元，圆网印花单元控制装置包括主控制模块、正手控制模块和副手控制模块，主控制模块、正手控制模块和副手控制模块均与CAN总线相接，主控制模块、正手控制模块和副手控制模块中任一两者通过CAN总线进行双向通信，正手控制模块和副手控制模块的结构相同。本实用新型设计合理，操作便捷，每个圆网印花单元控制装置独立控制一个圆网印花单元，使得圆网印花单元控制系统现场布线简单，实时性好，同时，正手控制模块和副手控制模块的结构相同，互换性好，便于用户操作，便于推广使用。

Description

一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统

技术领域

本实用新型属于纺织印染技术领域，具体涉及一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统。

背景技术

纺织印染业在我国国民经济收入中占有较大的比例，纺织品档次的高低在很大程度上取决于染整后处理水平。圆网印花机以其独有的优点成为目前印染后整理的主流加工设备，并得以广泛应用，圆网印花机是机械、气动、电气一体化的印花设备，通常由进布系统、印花系统、烘房系统以及出布系统四部分组成。进布系统主要将待印染的白坯布输送到机器中，并进行预处理。印花系统是圆网印花机的核心机构，通过刻有花样图案的圆网把各种套色的颜料印在坯布上，其工作原理是导带带动布匹运动，圆网保持与布匹的同步旋转，在圆网与布匹接触时，将色浆按花样样式印染到布匹上，每一个圆网印花单元完成一种颜色的印染。烘房系统主要为刚印有花色的布匹快速烘干。出布系统为将烘干后的成品布匹输送出机器。

圆网印花单元通常由圆网、张网装置、传动装置、供浆装置、刮浆装置、刀升降装置和圆网升降装置等多个装置组成。对圆网印花单元进行控制的装置为圆网印花单元控制装置，其通常由操作模块和控制模块组成。其中，圆网是雕刻有镂空的花样图案、圆筒状的镍网；张网装置是拉紧圆网的装置；传动装置包括网头电机和驱动网头电机的驱动器，传动装置是主要用于驱动圆网进行滚动运动；供浆装置是用于对圆网供给色浆的装置。刮浆装置是用于调节圆网对布匹色浆供给量的装置，目前，常用的刮浆方式有刮刀刮浆或磁棒刮浆。所谓刮刀刮浆，通常将刮刀安装在圆网中心线上的刮刀架上。刮刀架既装有刮刀又装有给浆管，印花时，刮刀的刀口和圆网的内圆相切，刮刀对色浆施加以压力为主，刮为辅的复合动作。磁棒刮浆是指磁棒在磁台的电磁力作用下连续滚动，将圆网内的色浆透过镂空的图案印染到布匹上。刀升降装置是用于磁棒和刮刀的挂起或者落下的装置；圆网升降装置是用于抬起或者落下圆网印花单元的装置。操作模块是用于输入用户操作命令并且能显示圆网印花单元状态信息的装置，通常分为正手操作模块和副手操作模块且分别安装在圆网印花单元两端的操作台上，正手操作模块和副手操作模块可供两位用户同时操作一个圆网印花单元。控制模块主要是根据正手操作模块和副手操作模块的输入操作命令对圆网印花单元的各装置进行控制的模块。

现有的多个圆网印花单元采用集中方式进行控制，即一个控制模块同时控制多个圆网印花单元，这种集中控制方式实时性差，电缆数量多，现场布线复杂。另现有的圆网印花单元的副手操作模块的按键功能比正手操作模块的按键功能简单，当用户切换正手和副手操作终端时，由于正手操作模块和副手操作模块的用户操作界面不同，用户需要重新适应操作终端，互换性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，每个圆网印花单元控制装置独立控制一个圆网印花单元，使得圆网印花单元控制系统现场布线简单，且控制便捷，同时，正手控制模块和副手控制模块两者的结构相同，互换性好，便于用户操作，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于CAN 总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：包括多个圆网印花单元控制装置，每个圆网印花单元控制装置独立控制一个圆网印花单元，所述圆网印花单元控制装置包括主控制模块、正手控制模块和副手控制模块，所述主控制模块、正手控制模块和副手控制模块均与CAN总线相接，所述主控制模块、正手控制模块和副手控制模块中任意两者通过CAN总线进行双向通信，所述正手控制模块和副手控制模块的结构相同。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述圆网印花单元包括传感器组、供浆装置、刮浆装置、传动装置、张网装置、刀升降装置和圆网升降装置，所述刀升降装置与刮浆装置连接，所述传感器组包括网头横向位置传感器、网头斜向位置传感器和色浆液位传感器，所述传动装置包括驱动器和与所述驱动器的输出端相接的网头电机。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述主控制模块包括主控制器和与主控制器相接的主CAN通信模块，所述主控制器输出端接有主光耦隔离驱动模块，所述主控制器的输入端接有主地址分配模块，所述主CAN通信模块与CAN总线相接，所述供浆装置、刮浆装置和驱动器的输入端均与主光耦隔离驱动模块的输出端相接。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述正手控制模块和副手控制模块均包括控制器和与控制器相接的 CAN通信模块，所述控制器的输出端均接有显示模块和光耦隔离驱动模块，所述控制器的输入端接有地址分配模块、键盘模块和信号调理模块，所述 CAN通信模块与CAN总线相接；所述网头横向位置传感器和色浆液位传感器的输出端均与正手控制模块中的信号调理模块的输入端相接，所述张网装置的输入端与正手控制模块中的光耦隔离驱动模块相接。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述网头横向位置传感器和网头斜向位置传感器均为线性位移传感器。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述刀升降装置和圆网升降装置的输入端均与副手控制模块中的光耦隔离驱动模块的输出端相接，所述网头斜向位置传感器的输出端与副手控制模块中的信号调理模块的输入端相接。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述显示模块为数码管显示模块，所述键盘模块为薄膜键盘模块。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述主控制器为型号为LPC1768的微控制器，所述主CAN通信模块包括型号为TJA1040的芯片。

上述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述控制器为型号为LPC1768的微控制器，所述CAN通信模块包括型号为TJA1040的芯片。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置CAN总线，主控制模块、正手控制模块和副手控制模块均可与CAN总线相接，主控制模块、正手控制模块和副手控制模块通过CAN总线进行通信，便于圆网印花单元控制装置通过CAN总线对圆网印花单元进行独立控制，这种方式有效地减少圆网印花单元控制装置连接电缆的数量，连接方便，使得圆网印花单元控制装置现场布线简单，且控制便捷，便于推广使用。

2、本实用新型每个圆网印花单元由相对的圆网印花单元控制装置进行控制，这种分散式的控制方式实时性好，有效的减少了连接电缆，同时，通过增加或减少圆网印花单元控制装置进而调节印花系统套色数增加或减少，调节便捷，适应生产需求。

3、本实用新型通过设置结构相同正手控制模块和副手控制模块，避免了用户切换操作终端需要重新适应的情况，互换性好，便于用户操作，实用性强。

综上所述，本实用新型设计合理、操作便捷，每个圆网印花单元控制装置独立控制一个圆网印花单元，使得圆网印花单元控制系统现场布线简单，实时性好，控制便捷，同时，正手控制模块和副手控制模块两者的结构相同，互换性好，便于用户操作，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型与圆网印花单元、CAN总线连接的电路原理框图。

图2为本实用新型主控制模块与供浆装置、刮浆装置、传动装置、CAN 总线连接的电路原理框图。

图3为本实用新型正手控制模块与张网装置、网头横向位置传感器、色浆液位传感器、CAN总线连接的电路原理框图。

图4为本实用新型副手控制模块与刀升降装置、圆网升降装置、网头斜向位置传感器、CAN总线连接的电路原理框图。

附图标记说明:

1-圆网印花单元控制装置； 2-主控制模块； 3-正手控制模块；

4-副手控制模块； 5-圆网印花单元； 6-CAN总线；

2-1-主控制器； 2-2-主地址分配模块；

2-3-主光耦隔离驱动模块； 2-4-主CAN通信模块；

3-1-正手控制器； 3-2-正手信号调理模块；

3-3-正手光耦隔离驱动模块； 3-4-正手显示模块；

3-5-正手键盘模块； 3-6-正手地址分配模块；

3-7-正手CAN通信模块； 4-1-副手控制器； 4-2-副手信号调理模块；

4-3-副手光耦隔离驱动模块； 4-4-副手显示模块；

4-5-副手键盘模块； 4-6-副手地址分配模块；

4-7-副手CAN通信模块； 5-1-供浆装置； 5-2-刮浆装置；

5-3-传动装置； 5-3-1-驱动器； 5-3-2-网头电机；

5-4-网头横向位置传感器； 5-5-色浆液位传感器；

5-6-张网装置； 5-7-网头斜向位置传感器；

5-8-刀升降装置； 5-9-圆网升降装置。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括多个圆网印花单元控制装置1，每个圆网印花单元控制装置1独立控制一个圆网印花单元5，圆网印花单元控制装置1包括主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4，主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4均与CAN总线6相接，主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4中任意两者通过CAN总线6进行双向通信，正手控制模块3和副手控制模块4的结构相同。

需要说明的是，多个所述圆网印花单元5的结构均相同，每个圆网印花单元控制装置1独立控制一个圆网印花单元5。由于CAN总线6具有良好的拓展性，进而圆网印花单元控制装置2的数量增减方便。本实施例中， CAN总线6为双绞线并且安装在线槽内，CAN总线6连接有多个接口，主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4均与CAN总线6的接口相连，连接方便。主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4中任意两者可进行通信，通信速度高，实时性好。正手控制模块3和副手控制模块4分别安装在圆网印花单元5两端的操作平台上，由于正手控制模块3 和副手控制模块4的结构相同，互换性好，操作方便。

如图2、图3和图4所示，本实施例中，圆网印花单元5包括传感器组、用于为圆网提供色浆的供浆装置5-1和用于调节所述圆网对布匹的色浆供给量的刮浆装置5-2，以及用于驱动所述圆网滚动的传动装置5-3、用于张紧所述圆网的张网装置5-6、用于抬升或者落下所述圆网印花单元 5的圆网升降装置5-9，所述传感器组包括网头横向位置传感器5-4、网头斜向位置传感器5-7和色浆液位传感器5-5，传动装置5-3包括驱动器 5-3-1和与驱动器5-3-1的输出端相接的网头电机5-3-2，刮浆装置5-2 为磁棒刮浆装置，圆网印花单元5还包括用于挂起或者落下所述磁棒的刀升降装置5-8，刀升降装置5-8与刮浆装置5-2连接。

需要说明的是，圆网印花单元5安装有正手控制模块3的一侧称为正手控制侧，圆网印花单元5安装有副手控制模块4的一侧称为副手控制侧，所述网头横向位置为所述圆网的轴向偏移位置，所述网头斜向位置为所述正手控制侧固定而所述副手控制侧偏移的位置。所述网头横向位置传感器 5-4和色浆液位传感器5-5均安装在正手控制侧，所述网头斜向位置传感器5-7安装在副手控制侧。色浆液位传感器5-5用于检测所述圆网内色浆的液位。具体实施时，网头横向位置传感器5-4和网头斜向位置传感器5-7 均为线性位移传感器，所述线性位移传感器灵敏度高、体积小，能满足所述网头的横向位置和所述网头斜向位置的测量需求。

如图2所示，本实施例中，主控制模块2包括主控制器2-1和与主控制器2-1相接的主CAN通信模块2-4，主控制器2-1输出端接有主光耦隔离驱动模块2-3，主控制器2-1的输入端接有主地址分配模块2-2，主CAN 通信模块2-4与CAN总线6相接，供浆装置5-1、刮浆装置5-2和驱动器 5-3-1的输入端均与主光耦隔离驱动模块2-3的输出端相接。

需要说明的是，传动装置5-3包括驱动器5-3-1和网头电机5-3-2，所述驱动器5-3-1的输出端与网头电机5-3-2的输入端相接，所述驱动器 5-3-1用于驱动网头电机5-3-2。具体实施时，所述网头电机5-3-2为伺服电机。主控制模块2能够稳定并可靠地控制圆网印花单元5中的供浆装置5-1、刮浆装置5-2和传动装置5-3进行工作。

所述正手控制模块3和副手控制模块4均包括控制器和与控制器相接的CAN通信模块，所述控制器的输出端均接有显示模块和光耦隔离驱动模块，所述控制器的输入端接有地址分配模块、键盘模块和信号调理模块，所述CAN通信模块与CAN总线6相接。

如图3和图4所示，本实施例中，所述正手控制模块3包括正手控制器3-1和与正手控制器3-1相接的正手CAN通信模块3-7，所述正手控制器3-1的输出端接有正手显示模块3-4和正手光耦隔离驱动模块3-3，所述正手控制器3-1输入端接有正手地址分配模块3-6、正手键盘模块3-5 和正手信号调理模块3-2，所述正手CAN通信模块3-7与CAN总线6相接。所述副手控制模块4包括副手控制器4-1和与副手控制器4-1相接的副手 CAN通信模块4-7，所述副手控制器4-1的输出端接有副手显示模块4-4 和副手光耦隔离驱动模块4-3，所述副手控制器4-1输入端接有副手地址分配模块4-6、副手键盘模块4-5和副手信号调理模块4-2，所述副手CAN 通信模块4-7与CAN总线6相接。正手控制模块3和副手控制模块结构相同，互换性好，进而方便用户切换操作终端。

需要说明的是，正手控制模块3设置有正手显示模块3-4和正手键盘模块3-5，正手控制模块3可供用户操作使用，副手控制模块4设置有副手显示模块4-4和副手键盘模块4-5，副手控制模块4可供用户操作使用。本实施例中，主地址分配模块2-2、正手地址分配模块3-6和副手地址分配模块4-6均为手动开关组模块，所述手动开关组模块能够通过拨动开关来实现设置值的功能，进而实现对主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4三者地址值设置的功能。具体使用时，主地址分配模块2-2、正手地址分配模块3-6和副手地址分配模块4-6所设置的地址值需相异，便于主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4中任意两者进行通信时能够进行身份识别，进一步使得操作指令和工作状态等信息在上述三者中能得到准确地传输。

如图3所示，本实施例中，网头横向位置传感器5-4和色浆液位传感器5-5的输入端均与正手信号调理模块3-2的输入端相接，正手光耦隔离驱动模块3-3的输出端与张网装置5-6的输入端相接。正手控制模块3能够稳定并可靠地控制圆网印花单元5中的张网装置5-6进行工作，网头横向位置传感器5-4、色浆液位传感器5-5和张网装置5-6均与正手控制模块3连接电缆短，连接方便、快捷。

如图4所示，本实施例中，网头斜向位置传感器5-7的输出端与副手信号调理模块4-2的输入端相接，刀升降装置5-8和圆网升降装置5-9的输入端均与副手光耦隔离驱动模块4-3的输出端相接。副手控制模块4可靠地控制了圆网印花单元5中的刀升降装置5-8和圆网升降装置5-9，并且刀升降装置5-8和圆网升降装置5-9均与副手控制模块4连接电缆短，连接方便、快捷。

本实施例中，正手显示模块3-4和副手显示模块4-4的结构相同且均为数码管显示模块，正手键盘模块3-5和副手键盘模块4-5的结构相同且均为薄膜键盘模块。具体实施时，正手显示模块3-4和副手显示模块4-4 均显示磁力大小、报警信息、追花量等信息；正手键盘模块3-5和副手键盘模块4-5均设置有左追花、浆泵反转、浆泵正转、浆泵自动、张网、右追花、投入、自动对花、锁刀、磁刀加、磁刀减、落刀、落网等按键。由于正手显示模块3-4和副手显示模块4-4的结构相同，正手键盘模块3-5 和副手键盘模块4-5的结构相同，所以用户操作界面相同，用户切换操作终端无需重新适应，互换性好。

本实施例中，主控制器2-1、正手控制器3-1和副手控制器4-1均为型号为LPC1768的微控制器。所述型号为LPC1768的芯片是NXP公司生产的基于ARM内核的微控制器，这种微控制器工作频率可达100MHz，外设丰富，能满足主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4的需求。

本实施例中，主CAN通信模块2-4、正手CAN通信模块3-7和副手CAN 通信模块4-7均包括型号为TJA1040的芯片。所述TJA1040为高速CAN收发器，数据通信速度最大可达1MBaud/s，电磁辐射低,连接节点可达110 个以上，能满足主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4的需求。

本实用新型使用时，根据印花套色数的需求，设定与印花系统套色数相同的圆网印花单元控制装置1和圆网印花单元5，主控制模块2、正手控制模块3和副手控制模块4均与CAN总线6相接，主控制模块2通过主 CAN通信模块2-4将工作指令发送至正手控制模块3和副手控制模块4中；正手控制模块3根据所述工作指令打开张网装置5-6拉紧圆网，副手控制模块4根据工作指令，先打开圆网升降装置5-9落下圆网印花单元5，后打开刀升降装置5-8落下磁棒，控制模块2打开供浆装置5-1、刮浆装置5-3和传动装置5-3，圆网印花单元5开始印花；圆网印花单元5在印花的过程中，正手显示模块3-4和副手显示模块4-4显示圆网印花单元5的工作状态信息，用户根据所述工作状态信息通过正手键盘模块3-5和副手键盘模块4-5对圆网印花单元5进行工作状态调整。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：包括多个圆网印花单元控制装置(1)，每个圆网印花单元控制装置(1)独立控制一个圆网印花单元(5)，所述圆网印花单元控制装置(1)包括主控制模块(2)、正手控制模块(3)和副手控制模块(4)，所述主控制模块(2)、正手控制模块(3)和副手控制模块(4)均与CAN总线(6)相接，所述主控制模块(2)、正手控制模块(3)和副手控制模块(4)中任意两者通过CAN总线(6)进行双向通信，所述正手控制模块(3)和副手控制模块(4)的结构相同。

2.按照权利要求1所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述圆网印花单元(5)包括传感器组、供浆装置(5-1)、刮浆装置(5-2)、传动装置(5-3)、张网装置(5-6)、刀升降装置(5-8)和圆网升降装置(5-9)，所述刀升降装置(5-8)与刮浆装置(5-2)连接，所述传感器组包括网头横向位置传感器(5-4)、网头斜向位置传感器(5-7)和色浆液位传感器(5-5)，所述传动装置(5-3)包括驱动器(5-3-1)和与所述驱动器(5-3-1)的输出端相接的网头电机(5-3-2)。

3.按照权利要求2所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述主控制模块(2)包括主控制器(2-1)和与主控制器(2-1)相接的主CAN通信模块(2-4)，所述主控制器(2-1)输出端接有主光耦隔离驱动模块(2-3)，所述主控制器(2-1)的输入端接有主地址分配模块(2-2)，所述主CAN通信模块(2-4)与CAN总线(6)相接，所述供浆装置(5-1)、刮浆装置(5-2)和驱动器(5-3-1)的输入端均与主光耦隔离驱动模块(2-3)的输出端相接。

4.按照权利要求2所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述正手控制模块(3)和副手控制模块(4)均包括控制器和与控制器相接的CAN通信模块，所述控制器的输出端均接有显示模块和光耦隔离驱动模块，所述控制器的输入端接有地址分配模块、键盘模块和信号调理模块，所述CAN通信模块与CAN总线(6)相接；

所述网头横向位置传感器(5-4)和色浆液位传感器(5-5)的输出端均与正手控制模块(3)中的信号调理模块的输入端相接，所述张网装置(5-6)的输入端与正手控制模块(3)中的光耦隔离驱动模块相接。

5.按照权利要求2所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述网头横向位置传感器(5-4)和网头斜向位置传感器(5-7)均为线性位移传感器。

6.按照权利要求4所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述刀升降装置(5-8)和圆网升降装置(5-9)的输入端均与副手控制模块(4)中的光耦隔离驱动模块的输出端相接，所述网头斜向位置传感器(5-7)的输出端与副手控制模块(4)中的信号调理模块的输入端相接。

7.按照权利要求4所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述显示模块为数码管显示模块，所述键盘模块为薄膜键盘模块。

8.按照权利要求3所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述主控制器(2-1)为型号为LPC1768的微控制器，所述主CAN通信模块(2-4)包括型号为TJA1040的芯片。

9.按照权利要求4所述的一种基于CAN总线的分散式圆网印花单元控制系统，其特征在于：所述控制器为型号为LPC1768的微控制器，所述CAN通信模块包括型号为TJA1040的芯片。