本發(fā)明涉及圓織機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前，用于大部分圓織機(jī)都是采用機(jī)械提升方式，使用數(shù)碼管顯示。許多廠家逐漸使用步進(jìn)提升，控制器使用PLC，觸摸屏一體機(jī)，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和變頻器采用單體配置方案，高端的圓織機(jī)開(kāi)始使用通用的伺服驅(qū)動(dòng)器搭配PLC作為提升系統(tǒng)。

現(xiàn)有的系統(tǒng)雖然勉強(qiáng)能滿(mǎn)足控制要求，但是在系統(tǒng)性，穩(wěn)定性，使用方便性和成本等方面總是不盡人意。由于是各個(gè)控制器組合控制，系統(tǒng)性不強(qiáng)，系統(tǒng)對(duì)于每個(gè)模塊的控制和監(jiān)控不及時(shí)，有時(shí)會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)監(jiān)控不到位導(dǎo)致機(jī)器失控。一些使用國(guó)外品牌驅(qū)動(dòng)器的控制器也不能有效解決此問(wèn)題，反而增加了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，運(yùn)行系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，安裝簡(jiǎn)單，使用電子齒輪模式進(jìn)行提升，提升精度大大提高，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)，包括集成了變頻器、智能伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器于一體的中央控制器，中央控制器上預(yù)留有CAN總線通信接口和多個(gè)串接口，中央控制器通過(guò)串接口連接有人機(jī)界面觸摸屏、送經(jīng)電機(jī)、收卷電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)和提升系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)，并通過(guò)相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)人機(jī)界面觸摸屏、送經(jīng)電機(jī)、收卷電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)和提升系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制；在中央控制器的輸入端設(shè)置有信號(hào)接口，中央控制器通過(guò)信號(hào)接口電性連接有完緯斷緯傳感器、主機(jī)增量編碼器和斷經(jīng)信號(hào)控制器；中央控制器上還安裝有提升系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源，提升系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源為整個(gè)系統(tǒng)提供工作電源。

優(yōu)選的，變頻器、智能伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器通過(guò)串口連接，互相通信和監(jiān)控，且變頻器和工業(yè)控制器的通信格式是38400bit/s，1-8-2無(wú)校驗(yàn)格式；智能伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器之間通過(guò)串口連接，通信格式是9600bit/s，1-8-2無(wú)校驗(yàn)格式；工業(yè)控制器通過(guò)modbus通信連接人機(jī)界面觸摸屏，通信格式為38400bit/s，1-8-2無(wú)校驗(yàn)格式。

優(yōu)選的，中央控制器有斷經(jīng)、斷緯、色差、啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、停止、編碼器接口，其電氣特性按對(duì)應(yīng)的外設(shè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)。

優(yōu)選的，中央控制器通過(guò)CAN總線通信接口連接一個(gè)總線上的不大于1000臺(tái)設(shè)備，其波特率為500Kbps，數(shù)據(jù)格式為8個(gè)16位數(shù)據(jù)一組，且控制器搭配系統(tǒng)定制的CAN控制器使用。

優(yōu)選的，主機(jī)增量編碼器內(nèi)部設(shè)計(jì)了完緯斷緯傳感器算法，其算法為每來(lái)一個(gè)完緯信號(hào)編碼器計(jì)數(shù)清零，一圈對(duì)應(yīng)4000個(gè)計(jì)數(shù)值，正確的編碼器計(jì)數(shù)值不超過(guò)4000/梭子數(shù)，其大于4000/梭子數(shù)，算法判斷完緯停機(jī)。

優(yōu)選的，中央控制器內(nèi)部的變頻器功率4KW，輸入電壓380V，額定頻率50HZ。

優(yōu)選的，中央控制器內(nèi)部的智能伺服驅(qū)動(dòng)器輸入電壓48V，搭載4.2A，12N.M步進(jìn)電機(jī)，且智能伺服電機(jī)采用電子齒輪模式，主機(jī)編碼器信號(hào)直接接在智能伺服驅(qū)動(dòng)器上，系統(tǒng)的產(chǎn)量直接讀取伺服位置配套余數(shù)保留算法計(jì)算，其精度達(dá)毫米級(jí)。

本發(fā)明提供另一種技術(shù)方案為一種集成式智能圓織機(jī)的控制方法，包括以下步驟：

S1：開(kāi)始初始化，通過(guò)人機(jī)界面觸摸屏將圓織機(jī)中的中央控制器設(shè)置為初始化狀態(tài)；

S2：電壓監(jiān)測(cè)，通過(guò)ARM控制器搭配的觸摸屏對(duì)輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)；

S3：中央控制器通過(guò)通信接口對(duì)變頻模塊通信控制和監(jiān)測(cè)；

S4：中央控制器通過(guò)通信接口對(duì)伺服模塊通信控制和監(jiān)測(cè)；

S5：處理后的信號(hào)通過(guò)外部RS485、HMI通信模塊處理傳送至人機(jī)界面觸摸屏進(jìn)行系統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)；

S6：通過(guò)人機(jī)界面觸摸屏執(zhí)行按鍵任務(wù)、故障處理，進(jìn)一步輸送至主機(jī)增量編碼器；

S7：主機(jī)增量編碼器通過(guò)按鍵處理將信號(hào)反饋至S2步驟中，由中央控制器持續(xù)調(diào)節(jié)至符合圓織機(jī)的生產(chǎn)要求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.本集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，將變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器集成在一個(gè)控制器內(nèi)，其一體化設(shè)計(jì)方案保證ARM控制核心能時(shí)刻檢測(cè)各模塊的工作狀態(tài)，一旦其中一個(gè)模塊運(yùn)行異常，系統(tǒng)都會(huì)停機(jī)或者對(duì)故障進(jìn)行處理，使用通信控制監(jiān)控三個(gè)核心部分，運(yùn)行系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，安裝簡(jiǎn)單。

2.本集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，同類(lèi)產(chǎn)品無(wú)論是步進(jìn)提升還是伺服提升，都是用控制器對(duì)編碼器信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出到驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行同步提升控制，這樣的轉(zhuǎn)換使得控制精度不高，本系統(tǒng)采用電子齒輪模式進(jìn)行提升，提升精度大大提高。

3.本集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，設(shè)計(jì)了CAN通信，而同類(lèi)產(chǎn)品沒(méi)有，通過(guò)CAN通信預(yù)留的軟件升級(jí)接口和組網(wǎng)接口，可以實(shí)現(xiàn)RS485組網(wǎng)和工業(yè)CAN局域網(wǎng)組網(wǎng)，以滿(mǎn)足工業(yè)智能化的需求，CAN通信的設(shè)計(jì)保證了設(shè)備之間的組網(wǎng)控制，安全可靠，只需要在人機(jī)界面輸入對(duì)應(yīng)的規(guī)格參數(shù)即可，系統(tǒng)使用自動(dòng)化，方便實(shí)用。

4.本集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，外部電路簡(jiǎn)單，接線方案容易，電工只需要簡(jiǎn)短的培訓(xùn)就能快速完成接線工作，所有設(shè)備參數(shù)都是人機(jī)界面可視化操作，有恢復(fù)出廠設(shè)置功能，由于是定制系統(tǒng)，需要設(shè)置的參數(shù)非常少，系統(tǒng)能夠顯示常見(jiàn)故障和相應(yīng)的解決方案，如果故障嚴(yán)重，更換設(shè)備也只要簡(jiǎn)單的插拔接線就可完成，2分鐘便可完成整個(gè)更換過(guò)程，其系統(tǒng)性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，控制精度高，由于系統(tǒng)高度集成，少了許多外部接線故障，專(zhuān)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可以實(shí)時(shí)檢測(cè)各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的程序框圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)物框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-3，一種集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)，包括集成了變頻器、智能伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器于一體的中央控制器，變頻器、智能伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器通過(guò)串口連接，互相通信和監(jiān)控，變頻器功率為4KW，輸入電壓380V，額定頻率50HZ，且變頻器和工業(yè)控制器的通信格式是38400bit/s，1-8-2無(wú)校驗(yàn)格式；智能伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器之間通過(guò)串口連接，通信格式是9600bit/s，1-8-2無(wú)校驗(yàn)格式；工業(yè)控制器通過(guò)modbus通信連接人機(jī)界面觸摸屏，通信格式為38400bit/s，1-8-2無(wú)校驗(yàn)格式；中央控制器上預(yù)留有CAN總線通信接口和多個(gè)串接口，中央控制器通過(guò)CAN總線通信接口連接一個(gè)總線上的不大于1000臺(tái)設(shè)備，其波特率為500Kbps，數(shù)據(jù)格式為8個(gè)16位數(shù)據(jù)一組，且控制器搭配系統(tǒng)定制的CAN控制器使用；中央控制器通過(guò)串接口連接有人機(jī)界面觸摸屏、送經(jīng)電機(jī)、收卷電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)和提升系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)，并通過(guò)相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)人機(jī)界面觸摸屏、送經(jīng)電機(jī)、收卷電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)和提升系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制；在中央控制器的輸入端設(shè)置有信號(hào)接口，中央控制器通過(guò)信號(hào)接口電性連接有完緯斷緯傳感器、主機(jī)增量編碼器和斷經(jīng)信號(hào)控制器，中央控制器有斷經(jīng)、斷緯、色差、啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、停止、編碼器接口，其電氣特性按對(duì)應(yīng)的外設(shè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，主機(jī)增量編碼器內(nèi)部設(shè)計(jì)了完緯斷緯傳感器算法，其算法為每來(lái)一個(gè)完緯信號(hào)編碼器計(jì)數(shù)清零，一圈對(duì)應(yīng)4000個(gè)計(jì)數(shù)值，正確的編碼器計(jì)數(shù)值不超過(guò)4000/梭子數(shù)，其大于4000/梭子數(shù)，算法判斷完緯停機(jī)；中央控制器內(nèi)部的智能伺服驅(qū)動(dòng)器輸入電壓48V，搭載4.2A，12N.M步進(jìn)電機(jī)，且智能伺服電機(jī)采用電子齒輪模式，主機(jī)編碼器信號(hào)直接接在智能伺服驅(qū)動(dòng)器上，系統(tǒng)的產(chǎn)量直接讀取伺服位置配套余數(shù)保留算法計(jì)算，其精度達(dá)毫米級(jí)；中央控制器上還安裝有提升系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源，提升系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源為整個(gè)系統(tǒng)提供工作電源。

本發(fā)明提供另一種技術(shù)方案為一種集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，包括以下步驟：

第一步：開(kāi)始初始化，通過(guò)人機(jī)界面觸摸屏將圓織機(jī)中的中央控制器設(shè)置為初始化狀態(tài)；

第二步：電壓監(jiān)測(cè)，通過(guò)ARM控制器搭配的觸摸屏對(duì)輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)；

第三步：中央控制器通過(guò)通信接口對(duì)變頻模塊通信控制和監(jiān)測(cè)；

第四步：中央控制器通過(guò)通信接口對(duì)伺服模塊通信控制和監(jiān)測(cè)；

第五步：處理后的信號(hào)通過(guò)外部RS485、HMI通信模塊處理傳送至人機(jī)界面觸摸屏進(jìn)行系統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)；

第六步：通過(guò)人機(jī)界面觸摸屏執(zhí)行按鍵任務(wù)、故障處理，進(jìn)一步輸送至主機(jī)增量編碼器；

第七步：主機(jī)增量編碼器通過(guò)按鍵處理將信號(hào)反饋至S2步驟中，由中央控制器持續(xù)調(diào)節(jié)至符合圓織機(jī)的生產(chǎn)要求。

綜上所述：本集成式智能圓織機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，將變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)控制器集成在一個(gè)控制器內(nèi)，其一體化設(shè)計(jì)方案保證ARM控制核心能時(shí)刻檢測(cè)各模塊的工作狀態(tài)，一旦其中一個(gè)模塊運(yùn)行異常，系統(tǒng)都會(huì)停機(jī)或者對(duì)故障進(jìn)行處理，使用通信控制監(jiān)控三個(gè)核心部分，運(yùn)行系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，安裝簡(jiǎn)單；其次，同類(lèi)產(chǎn)品無(wú)論是步進(jìn)提升還是伺服提升，都是用控制器對(duì)編碼器信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出到驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行同步提升控制，這樣的轉(zhuǎn)換使得控制精度不高，本系統(tǒng)采用電子齒輪模式進(jìn)行提升，提升精度大大提高；另外，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了CAN通信，而同類(lèi)產(chǎn)品沒(méi)有，CAN通信的設(shè)計(jì)保證了設(shè)備之間的組網(wǎng)控制，安全可靠，只需要在人機(jī)界面輸入對(duì)應(yīng)的規(guī)格參數(shù)即可，系統(tǒng)使用自動(dòng)化，方便實(shí)用；外部電路簡(jiǎn)單，接線方案容易，電工只需要簡(jiǎn)短的培訓(xùn)就能快速完成接線工作，所有設(shè)備參數(shù)都是人機(jī)界面可視化操作，有恢復(fù)出廠設(shè)置功能，由于是定制系統(tǒng)，需要設(shè)置的參數(shù)非常少，系統(tǒng)能夠顯示常見(jiàn)故障和相應(yīng)的解決方案，如果故障嚴(yán)重，更換設(shè)備也只要簡(jiǎn)單的插拔接線就可完成，2分鐘便可完成整個(gè)更換過(guò)程，其系統(tǒng)性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，控制精度高，由于系統(tǒng)高度集成，少了許多外部接線故障，專(zhuān)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可以實(shí)時(shí)檢測(cè)各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠；而且，通過(guò)CAN通信預(yù)留的軟件升級(jí)接口和組網(wǎng)接口，可以實(shí)現(xiàn)RS485組網(wǎng)和工業(yè)CAN局域網(wǎng)組網(wǎng)，以滿(mǎn)足工業(yè)智能化的需求。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。