一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法，將變頻器、伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器集成在一個控制器內(nèi)，其一體化設(shè)計方案保證ARM控制核心能時刻檢測各模塊的工作狀態(tài)，一旦其中一個模塊運行異常，系統(tǒng)都會停機或者對故障進行處理，使用通信控制監(jiān)控三個核心部分，運行系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，安裝簡單；其次，本系統(tǒng)采用電子齒輪模式進行提升，提升精度大大提高，其系統(tǒng)性強，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，專用的系統(tǒng)設(shè)計方案可以實時檢測各個設(shè)備的狀態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠；而且，通過CAN通信預(yù)留的軟件升級接口和組網(wǎng)接口，可以實現(xiàn)RS485組網(wǎng)和工業(yè)CAN局域網(wǎng)組網(wǎng)，以滿足工業(yè)智能化的需求。

Integrated intelligent circular loom control system and control method thereof

The invention discloses an integrated intelligent circular loom control system and its control method, frequency converter, servo driver and industrial controller integrated in a controller, the integration scheme ensures that the ARM control core can always test each module working state, once a module in the abnormal operation, the system will stop or for processing the fault, using communication control to monitor the three core part of operation, the system is stable and reliable, easy to install; secondly, the system adopts electronic gear mode upgrade, improve the accuracy is greatly improved, the system is strong, good stability, high control precision, because the system is highly integrated, much less external wiring fault, system design the special program can be real-time detection of each device, ensure the system is safe and reliable; moreover, through the CAN communication software reservation The upgrading interface and networking interface can realize the networking of RS485 and the construction of industrial CAN LAN to meet the demand of industrial intelligence.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法
本專利技術(shù)涉及圓織機設(shè)備
，具體為一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法。
技術(shù)介紹
目前，用于大部分圓織機都是采用機械提升方式，使用數(shù)碼管顯示。許多廠家逐漸使用步進提升，控制器使用PLC，觸摸屏一體機，步進驅(qū)動器和變頻器采用單體配置方案，高端的圓織機開始使用通用的伺服驅(qū)動器搭配PLC作為提升系統(tǒng)。現(xiàn)有的系統(tǒng)雖然勉強能滿足控制要求，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。由于是各個控制器組合控制，系統(tǒng)性不強，系統(tǒng)對于每個模塊的控制和監(jiān)控不及時，有時會因為系統(tǒng)監(jiān)控不到位導致機器失控。一些使用國外品牌驅(qū)動器的控制器也不能有效解決此問題，反而增加了成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法，運行系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，安裝簡單，使用電子齒輪模式進行提升，提升精度大大提高，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)，包括集成了變頻器、智能伺服驅(qū)動器和工業(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串接口，中央控制器通過串接口連接有人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機，并通過相應(yīng)的控制信號對人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機進行控制；在中央控制器的輸入端設(shè)置有信號接口，中央控制器通過信號接口電性連接有完緯斷緯傳感器、主機增量編碼器和斷經(jīng)信號控制器；中央控制器上還安裝有提升系統(tǒng)開關(guān)電源，提升系統(tǒng)開關(guān)電源為整個系統(tǒng)提供工作電源。優(yōu)選的，變頻器、智能伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器通過串口連接，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無校驗格式；智能伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器之間通過串口連接，通信格式是9600bit/s，1-8-2無校驗格式；工業(yè)控制器通過modbus通信連接人機界面觸摸屏，通信格式為38400bit/s，1-8-2無校驗格式。優(yōu)選的，中央控制器有斷經(jīng)、斷緯、色差、啟動、點動、停止、編碼器接口，其電氣特性按對應(yīng)的外設(shè)專業(yè)設(shè)計。優(yōu)選的，中央控制器通過CAN總線通信接口連接一個總線上的不大于1000臺設(shè)備，其波特率為500Kbps，數(shù)據(jù)格式為8個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，主機增量編碼器內(nèi)部設(shè)計了完緯斷緯傳感器算法，其算法為每來一個完緯信號編碼器計數(shù)清零，一圈對應(yīng)4000個計數(shù)值，正確的編碼器計數(shù)值不超過4000/梭子數(shù)，其大于4000/梭子數(shù)，算法判斷完緯停機。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)動器輸入電壓48V，搭載4.2A，12N.M步進電機，且智能伺服電機采用電子齒輪模式，主機編碼器信號直接接在智能伺服驅(qū)動器上，系統(tǒng)的產(chǎn)量直接讀取伺服位置配套余數(shù)保留算法計算，其精度達毫米級。本專利技術(shù)提供另一種技術(shù)方案為一種集成式智能圓織機的控制方法，包括以下步驟：S1：開始初始化，通過人機界面觸摸屏將圓織機中的中央控制器設(shè)置為初始化狀態(tài)；S2：電壓監(jiān)測，通過ARM控制器搭配的觸摸屏對輸入電壓進行檢測；S3：中央控制器通過通信接口對變頻模塊通信控制和監(jiān)測；S4：中央控制器通過通信接口對伺服模塊通信控制和監(jiān)測；S5：處理后的信號通過外部RS485、HMI通信模塊處理傳送至人機界面觸摸屏進行系統(tǒng)溫度監(jiān)測；S6：通過人機界面觸摸屏執(zhí)行按鍵任務(wù)、故障處理，進一步輸送至主機增量編碼器；S7：主機增量編碼器通過按鍵處理將信號反饋至S2步驟中，由中央控制器持續(xù)調(diào)節(jié)至符合圓織機的生產(chǎn)要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：1.本集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法，將變頻器、伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器集成在一個控制器內(nèi)，其一體化設(shè)計方案保證ARM控制核心能時刻檢測各模塊的工作狀態(tài)，一旦其中一個模塊運行異常，系統(tǒng)都會停機或者對故障進行處理，使用通信控制監(jiān)控三個核心部分，運行系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，安裝簡單。2.本集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法，同類產(chǎn)品無論是步進提升還是伺服提升，都是用控制器對編碼器信號進行轉(zhuǎn)換輸出到驅(qū)動器進行同步提升控制，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行提升，提升精度大大提高。3.本集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法，設(shè)計了CAN通信，而同類產(chǎn)品沒有，通過CAN通信預(yù)留的軟件升級接口和組網(wǎng)接口，可以實現(xiàn)RS485組網(wǎng)和工業(yè)CAN局域網(wǎng)組網(wǎng)，以滿足工業(yè)智能化的需求，CAN通信的設(shè)計保證了設(shè)備之間的組網(wǎng)控制，安全可靠，只需要在人機界面輸入對應(yīng)的規(guī)格參數(shù)即可，系統(tǒng)使用自動化，方便實用。4.本集成式智能圓織機控制系統(tǒng)及其控制方法，外部電路簡單，接線方案容易，電工只需要簡短的培訓就能快速完成接線工作，所有設(shè)備參數(shù)都是人機界面可視化操作，有恢復出廠設(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)能夠顯示常見故障和相應(yīng)的解決方案，如果故障嚴重，更換設(shè)備也只要簡單的插拔接線就可完成，2分鐘便可完成整個更換過程，其系統(tǒng)性強，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，專用的系統(tǒng)設(shè)計方案可以實時檢測各個設(shè)備的狀態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本專利技術(shù)的程序框圖；圖3為本專利技術(shù)的實物框圖。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。請參閱圖1-3，一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)，包括集成了變頻器、智能伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器于一體的中央控制器，變頻器、智能伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器通過串口連接，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無校驗格式；智能伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器之間通過串口連接，通信格式是9600bit/s，1-8-2無校驗格式；工業(yè)控制器通過modbus通信連接人機界面觸摸屏，通信格式為38400bit/s，1-8-2無校驗格式；中央控制器上預(yù)留有CAN總線通信接口和多個串接口，中央控制器通過CAN總線通信接口連接一個總線上的不大于1000臺設(shè)備，其波特率為500Kbps，數(shù)據(jù)格式為8個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；中央控制器通過串接口連接有人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機，并通過相應(yīng)的控制信號對人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機進行控制；在中央控制器的輸入端設(shè)置有信號接口，中央控制器通過信號接口電性連接有完緯斷緯傳感器、主機增量編碼器和斷經(jīng)信號控制器，中央控制器有斷經(jīng)、斷緯、色差、啟動、點動、停止、編碼器接口，其電氣特性按對應(yīng)的外設(shè)專業(yè)設(shè)計，主機增量編碼器內(nèi)部設(shè)計了完緯斷緯傳感器算法，其算法為每來一個完緯信號編碼器計數(shù)清零，一圈對應(yīng)4000個計數(shù)值，正確的編碼器計數(shù)值不超過4000/梭子數(shù)，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)，其特征在于，包括集成了變頻器、智能伺服驅(qū)動器和工業(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串接口，中央控制器通過串接口連接有人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機，并通過相應(yīng)的控制信號對人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機進行控制；在中央控制器的輸入端設(shè)置有信號接口，中央控制器通過信號接口電性連接有完緯斷緯傳感器、主機增量編碼器和斷經(jīng)信號控制器；中央控制器上還安裝有提升系統(tǒng)開關(guān)電源，提升系統(tǒng)開關(guān)電源為整個系統(tǒng)提供工作電源。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)，其特征在于，包括集成了變頻器、智能伺服驅(qū)動器和工業(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串接口，中央控制器通過串接口連接有人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機，并通過相應(yīng)的控制信號對人機界面觸摸屏、送經(jīng)電機、收卷電機、感應(yīng)電機和提升系統(tǒng)步進電機進行控制；在中央控制器的輸入端設(shè)置有信號接口，中央控制器通過信號接口電性連接有完緯斷緯傳感器、主機增量編碼器和斷經(jīng)信號控制器；中央控制器上還安裝有提升系統(tǒng)開關(guān)電源，提升系統(tǒng)開關(guān)電源為整個系統(tǒng)提供工作電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)，其特征在于，變頻器、智能伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器通過串口連接，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無校驗格式；智能伺服驅(qū)動器和工業(yè)控制器之間通過串口連接，通信格式是9600bit/s，1-8-2無校驗格式；工業(yè)控制器通過modbus通信連接人機界面觸摸屏，通信格式為38400bit/s，1-8-2無校驗格式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)，其特征在于，中央控制器有斷經(jīng)、斷緯、色差、啟動、點動、停止、編碼器接口，其電氣特性按對應(yīng)的外設(shè)專業(yè)設(shè)計。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式智能圓織機控制系統(tǒng)，其特征在于，中央控制器通過CAN總線通信接口連接一個總線上的不大于1000臺設(shè)備，其波特率為500Kbps，數(shù)據(jù)格式為8個16位數(shù)據(jù)一組，且...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王亮，張勇，
申請(專利權(quán))人：長沙貝士德電氣科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南,43