专利名称：一种压电贾卡梳控制驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纺织机械领域，更具体的涉及一种贾卡经编机或钩编机的压电贾卡梳控制驱动系统。
背景技术：
压电式贾卡经编机或者压电式贾卡钩编机是一种利用压电贾卡梳进行提花的纺织机械，一般由多个压电陶瓷贾卡针组合构成一个贾卡梳。每个压电陶瓷贾卡针的两面各贴有压电陶瓷片，压电陶瓷片之间有玻璃纤维层或金属片隔离，当给两侧的压电陶瓷的电极加上计算机程序控制的正负电压信号后，压电陶瓷会弯曲变形，从而使得贾卡针向左或者向右偏移，并可保持这种偏移，如此即可完成经编机或钩编机的提花工作。压电式陶瓷贾卡针具有功耗小、噪音小、无电磁干扰、工作频率高、低热量释放等优点。为了精确编织任意复杂花型的织物，贾卡针的偏移量要求非常精确，因此对控制贾卡针的偏移量的控制精度不够高的设备来说，要精确编织任意复杂花型的织物有很大的难度。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用时可以使得贾卡经编机或贾卡钩编机能精确编织任意复杂花型的织物的压电贾卡梳控制驱动系统，该系统性能稳定、操作方便，能够精确、稳定地驱动压电陶瓷贾卡针的偏移。实现本实用新型目的的技术方案是提供一种压电贾卡梳控制驱动系统，包括工控机、控制盒、1至32个驱动箱、总线终结器以及4个主轴感应器。工控机为一台内设相应的贾卡梳控制驱动软件的普通工业控制计算机，设有能与控制盒进行数据通讯的数据通讯接口。控制盒的核心器件为一个可编程控制器PLC，控制盒设有RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口、能与工控机进行数据通讯的数据通讯接口以及数量与主轴感应器的数量相同的传感信号输入端口。工控机的数据通讯接口与控制盒的数据通讯接口电连接。各主轴感应器均设有传感信号输出端口，各主轴感应器的传感信号输出端口使用时与控制盒的相应一个传感信号输入端口电连接。每个驱动箱均包括机箱、母板、中继板和1至12块驱动板。中继板设有第一 RS-422 接口、第二 RS-422接口以及串行数据总线接口。每块驱动板设有串行数据总线接口。母板是一块印制电路板，固定设置在机箱的箱体内。中继板和各驱动板均通过其各自的串行数据总线接口以接插的方式安装在母板上，且中继板的串行数据总线接口与各驱动板的串行数据总线接口电连接，每块驱动板设有使用时与压电贾卡梳电连接的输出驱动端。当驱动箱为一个时，该驱动箱的中继板通过其第一 RS-422接口与控制盒的 RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口电连接，该驱动箱的中继板通过其第二 RS-422 接口与总线终结器电连接。[0010]当驱动箱为依次设置的2至32个时，第一台驱动箱的中继板通过其第一 RS-422 接口与控制盒的RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口电连接，其他所有驱动箱的中继板的第一 RS-422接口与前一驱动箱的中继板的第二 RS-422接口电连接，最后一台驱动箱的中继板的第二 RS-422接口与总线终结器电连接。上述各驱动箱的中继板是在一块印制电路板上安装有包括双MCU处理器在内的电子元器件的部件，上述的双MCU处理器分为主处理器及从处理器，主处理器和从处理器之间通过高速并行数据总线相连。中继板还包括FLASH提花数据存储器、RAM外部数据存储器、差分-单端转换器、单端-差分转换器以及相应的各类数据控制总线，主处理器分别与从处理器、FLASH提花数据存储器、RAM外部数据存储器、差分_单端转换器、单端_差分转换器电连接，从处理器分别与差分-单端转换器、单端-差分转换器、串行数据总线接口电连接。第一 RS-422接口与差分-单端转换器电连接，第二 RS-422接口与单端-差分转换器电连接。中继板的FLASH提花数据存储器的容量为8兆字节至256兆字节。中继板的RAM 外部数据存储器的容量为64K字节。中继板还设有连接在主处理器与串行数据总线接口之间的相应数量的旁路电子开关。中继板还设有一个指示灯和一个蜂鸣器，指示灯和蜂鸣器的各自的供电电路的控制端与中继板的主处理器的相应的端口相连接。驱动板是在一块印制电路板上安装有包括中央处理器在内的电子元器件的部件。 驱动板具有设置在前级电路与后级电路之间的低压信号转高压信号的器件。每块驱动板使用时与压电贾卡梳电连接的输出驱动端有2组端口，从而使用时能与2把压电陶瓷贾卡梳的正负电极相连接。上述驱动板的前级电路与后级电路之间的低压信号转高压信号的器件是采用光隔离的方式进行信号电压和驱动电压之间转换的器件。上述驱动板上还安装有RS-232串行通讯接口的标准接插件，该RS-232串行通讯接口的标准接插件与驱动板的中央处理器的串行端口电连接。各个驱动箱的电源系统为带有输入过压保护、输入欠压保护、输入过流保护，输出过压保护、输出欠压保护和输出过流保护功能的电源电路。上述工控机的数据通讯接口为USB接口或RS-232C串行接口。控制盒的能与工控机进行数据通讯的数据通讯接口与工控机的数据通讯接口一 致，且两者由相同的数据通讯接口电连接。各个主轴感应器均为工业自动化控制系统中常用的接近开关。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的压电贾卡梳控制驱动系统可支持最多32台驱动箱的级联，每台驱动箱可驱动对把16针的贾卡梳，系统最多可组成32 X24 X 16 = 12288针的提花系统；每台驱动箱内的中继板(实际起到直接控制贾卡针的作用)负责存储其所在驱动箱的M把贾卡梳的提花数据，每个中继板的数据存储容量为8 至256M，最多可以存储80000行的提花数据。整个系统的设计可以满足12观8 (幅宽)X 80000 (幅高)的整幅面提花数据，可以满足目前市场流行的各种针织提花系统的提花要求。(2)本实用新型的压电贾卡梳控制驱动系统的驱动控制由于实现了以驱动箱为单位的同步驱动，使系统的速度不再受限于被控对象，同步指令使级联在系统中的所有驱动箱内的中继板几乎同时进行其控制范围内的12块驱动板的数据传输，使系统实现了类似于“流水线”的操作方式，每个驱动箱成为一条“流水线”，负责M把贾卡梳的驱动。系统的运行速度由于采用了分布式同步并列驱动模式，一个机箱的驱动速度就相当于是整个系统的驱动速度，系统设计的运行速度> 2000转/分，完全可以满足现有提花系统的要求。(3)本实用新型的压电贾卡梳控制驱动系统采用了单主多从准双向增强型RS-422 串行通讯总线进行提花数据的下载，以确保方便、快捷、准确地将工控机上的完整提花数据包以及提花数据相关的结构属性下载到系统中每一台驱动箱(中继板)上。(4)本实用新型的压电贾卡梳控制驱动系统采用RS-422串行通讯接口，由上位机输出信道采用逐级激励的形式进行传播，即控制盒的输出信号送到第一台驱动箱，再由第一台驱动箱中的中继板对信号进行硬件激励后送第二台驱动箱，以此类推直到最后一台驱动箱。因为本系统的各驱动箱之间的距离都非常近，加之逐级激励的传输机制，使系统在原有强抗干扰的差分式双绞线物理传输机制的基础上，可靠性得到更进一步的加强。
图1为本实用新型的一种结构示意图；图2为本实用新型的工作流程示意图；图3为本实用新型的控制驱动系统的一种电原理框图；图4为中继板的内部原理示意图；图5为双针床贾卡经编机的一种结构示意图。上述附图中的标记所表示的技术特征的含义如下工控机1，控制盒2，驱动箱3，机箱31，中继板32，驱动板33，主轴感应器41，总线终结器42，前脱圈部分51，后脱圈部分52，脱圈支架5-1，脱圈针床5_2，前针床部分61，后针床部分62，舌针床6-1，舌针6_2，前沉降部分71，后沉降部分72，梳栉装置8，梳栉摇架8-1，压电陶瓷贾卡梳栉8-2，前针床传动机构9，后针床传动机构9’，针床偏心轮9-0，前沉降传动机构10，后沉降传动机构10’，梳栉摇架上摆传动机构11，梳栉摇架下摆传动机构12，一号主动轴13，二号主动轴14，三号主动轴15。
具体实施方式
(实施例1)见图1，本实施例的贾卡梳控制驱动系统用于电子贾卡经编机。该贾卡梳控制驱动系统包括工控机1、控制盒2、多个驱动箱3、总线终结器42以及4个主轴感应器41。每个驱动箱3包括一块中继板32和至少一块驱动板33。本实施例中的驱动箱3有16个，每个驱动箱3中设有12块驱动板33。[0043]工控机1为一台内设相应的贾卡梳控制驱动软件的普通工业控制计算机，设有用于数据通讯的USB接口或RS-232C串行接口。控制盒2的核心器件为一个可编程控制器PLC，设有能与工控机1进行数据通讯的数据通讯接口、能与驱动箱3的中继板32进行数据通讯的RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口以及能从主轴感应器41接收信号的传感信号输入端口。所述的能与工控机1 进行数据通讯的数据通讯接口为USB接口或RS-232C串行接口，控制盒2所采用的数据通讯接口与工控机1的相应的数据通讯接口相连接。驱动箱3的数量可以在1至32台中选择，本实施例中驱动箱3的数量为16台，对 16台驱动箱3进行从01至16的编号。每台驱动箱3包括机箱31、母板、中继板32以及多块驱动板33，驱动板32的数量可以在1至12中选择，本实施例中驱动板33的数量为12块。机箱31是标准的3U铝材机箱，重量较轻，方便挂装与拆卸。机箱31包括母板。母板是一块印制电路板，固定设置在机箱31的箱体内。中继板32和12块驱动板33均通过其各自的串行数据总线接口以接插的方式安装在母板上，从而使得每台驱动箱3的机箱31 内的中继板32与12块驱动板33之间通过母板上的线路以串行数据总线(SPI总线)的方式相连接。各驱动箱3的中继板32是在一块印制电路板上安装有包括双MCU处理器在内的电子元器件的部件，所述的双MCU处理器分为主处理器及从处理器，主处理器的型号为 89C516，从处理器的型号为12C5410，主处理器和从处理器之间通过高速并行数据总线相连，中继板32还包括容量为8兆字节的FLASH提花数据存储器、容量为64K字节的RAM外部数据存储器、差分-单端转换器、单端-差分转换器以及相应的各类数据控制总线。中继板32设有用于与上位控制盒2或者前一中继板32连接的第一 RS-422接口、用于与后一中继板32或总线终结器42连接的第二 RS-422接口以及用于与驱动板33连接的串行数据总线接口。主处理器还分别与FLASH提花数据存储器、RAM外部数据存储器、差分_单端转换器、单端-差分转换器电连接，从处理器分别与差分-单端转换器、单端-差分转换器、串行数据总线接口电连接；第一 RS-422接口与差分-单端转换器电连接，第二 RS-422接口与单端-差分转换器电连接。各驱动箱3的中继板32的主处理器和从处理器分别在相关的程序的控制下进行工作，主处理器主要负责完成提花数据的上传和下载，完成数据的组织、记忆、提取和分配， 接受配置信号，反馈给发出配置信号的设备表示自己的运行状态的信号，并在驱动板33发生硬件故障时及时反馈给发出配置信号的设备表示故障状态的信号等。从处理器负责完成对机箱31内部的12块驱动板33进行地址分配、工作方式设置、实时状态查询、实时数据传送、故障定位等工作。两个处理器协同工作，共同完成中继板32的各项功能。主处理器管理了 8兆位的FLASH存储器和64K字节的外部扩展RAM数据存储器，能实现大容量的数据存储和高速的数据传输，且FLASH存储器可以扩展到最大256M的存储空间，能存储至少8 万行的数据。第1驱动箱3的中继板32通过其第一 RS-422接口与控制盒2的RS-422接口相连接，第2驱动箱至第16驱动箱的中继板32的第一 RS-422接口与前一驱动箱3的中继板32 的第二 RS-422接口相连接，从而各驱动箱3的中继板32通过其第一 RS-422接口接收来自控制盒2发来或前一驱动箱3的中继板32转发来的控制命令和数据流信号，经过差分-单端转换器转换成标准CMOS电平信号后，将该信号同时送到主处理器和从处理器，主处理器和从处理器接收并处理上述信号，且经过缓冲和必要的逻辑处理后通过单端-差分转换器转换成RS-422差分信号，而使得相应的控制命令或数据流信号得到激励，该经过激励的信号通过第二 RS-422接口发送出去、送往下一台级联的驱动箱3的中继板32，从而各驱动箱 3的中继板32的主处理器和从处理器实现了对控制命令、数据流的接收处理和中继转发的双重功能。各驱动箱3的中继板32的主处理器和从处理器之间通过高速并行数据总线相连， 从而两者之间能实现实时数据交换。由主处理器将提花数据信号或动作命令信号发给从处理器，再由从处理器通过母板上的串行数据总线发给12块驱动板33。从处理器根据来自第一 RS-422接口发来的控制命令信号和主处理器发来的操作命令信号，由中继板32的串行数据总线接口(SPI接口)通过母板的串行数据总线(SPI总线)，将提花数据实时发送给本机箱31内的12块驱动板33。从处理器还能通过串行数据总线接口对机箱内的12块驱动板33进行灵活的设置、配置、状态查询和故障定位等操作。各驱动箱3的中继板32还设有连接在主处理器与串行数据总线接口之间的相应数量的旁路电子开关。在整个驱动系统连接的压电贾卡梳数量不多、信号传输速度要求不高的前提下，如果从处理器出现故障，主处理器能够通过控制旁路开关，将提花数据控制信号绕过从处理器直接通过串行数据总线接口输送至驱动板33，从而实现提花数据控制信号的旁路功能，使得整个系统能够保持工作至停机检测维修。各驱动箱3的中继板32还设有一个指示灯和一个蜂鸣器，指示灯和蜂鸣器的各自的供电电路的控制端与主处理器的相应的端口相连接，指示灯和蜂鸣器用来指示当前中继板32的运行状态。驱动板33是在一块印制电路板上安装有包括中央处理器在内的电子元器件的部件，该中央处理器在相关的程序的控制下进行工作，该中央处理器工作时，使得驱动板33 通过串行数据总线接口 SPI接口接受中继板32发出的数据信号，并将其转化为高电压的形式从驱动板33的输出驱动端输出，中央处理器还通过能串行数据总线接口 SPI接口将反映驱动板33的工作状态的信号发送给中继板32，还通过串行数据总线接口 SPI接口接受中继板32的控制指令；中央处理器通过设置在驱动板33上的相应的检测电路对驱动板33的工作电压、工作电流和数据传输状况按设定周期进行检测和发送至中继板32，并通过设置在驱动板33上的指示灯控制电路控制指示灯指示驱动板33的各种工作状态。驱动板33上还安装有RS-232串行通讯接口的标准接插件，该RS-232串行通讯接口的标准接插件与驱动板33的中央处理器的串行端口电连接，另外的硬件检测设备可以通过该接插件和驱动板33上的中央处理器通讯，从而更进一步了解驱动板33的工作状态，还可以通过该接插件更新存储在驱动板33上的存储器内的程序。驱动板33具有设置在前级电路与后级电路之间的低压信号转高压信号的器件，该低压信号转高压信号的器件采用光电隔离的集成度很高的MOS阵列器件，带有64组MOS阵列，该器件集成度高、性能稳定。每块驱动板33能驱动2把压电陶瓷贾卡梳，每块驱动板33由其相应的输出驱动端的2组端口与2把压电陶瓷贾卡梳的正负电极相连接。驱动板33的前级电路与后级电路之间采用光隔离的方式进行信号电压和驱动电压之间转换，避免了二者之间的相互干扰，从而提高了系统的稳定性。各个驱动箱3的电源系统为带有输入过压保护、输入欠压保护、输入过流保护，输出过压保护、输出欠压保护和输出过流保护功能的电源电路。16台驱动箱3之间，编号为01的第一台驱动箱3以外的其他驱动箱3的中继板 32的第一 RS-422接口与前一台驱动箱3的中继板32的第二 RS-422接口连接。编号为01 的第一台驱动箱3的中继板32的第一 RS-422接口与控制盒2的RS-422通讯接口连接，编号为16的最后一台驱动箱3的中继板32的第二 RS-422接口与总线终结器42电连接，最后一台驱动箱3通过连接总线终结器42以实现总线阻抗匹配，并保持数据返回通道始终为闲置状态(高电平)。主轴感应器41为一个工业自动化控制系统中常用的接近开关，用于行程控制，当某一物体靠近接近开关时，接近开关即发出控制信号。主轴感应器41设有传感信号输出端4个主轴感应器41每2个为一组，一组安装在贾卡经编机的主机的为前针床传动机构提供动力的一根主轴(可称为一号主轴)上，另一组安装在贾卡经编机的主机的为后针床传动机构提供动力的一根主轴(可称为三号主轴)上。各主轴感应器41的传感信号输出端口使用时与控制盒2的相应一个传感信号输入端口电连接。当一号主轴或三号主轴转动到所对应的针床部分运动至针前位置时，则相应一个主轴感应器41会发出一个传感信号至控制盒2，当一号主轴或三号主轴转动到所对应的针床部分运动至针背位置时，相应一个主轴感应器41也会发出一个传感信号至控制盒2。本实施例的贾卡梳控制驱动系统的每台驱动箱3驱动M把贾卡梳，以每个贾卡梳 16针计算，共288针，16台驱动箱3可以驱动6144针，如果每台驱动箱3的中继板32的存贮器是8兆，可记忆10000行花形数据，那么本系统能应用于幅面为6144 (幅宽)X 10000 (幅高)的提花织物，如果每台驱动箱3的中继板32的存贮器是256兆，可记忆至少80000 行花形数据，那么本系统则能应用于幅面高达6144 (幅宽)X80000 (幅高)的提花织物。RS-422 接口是四出一入(STB, 0E, CLK, DATAout, DATAin)的 12V 数字 I/O 接口， 其各个端口的功能为=DATAout--能传输主机发出的提花数据或控制命令数据流，也记为 Dout ；CLK—数据传输时钟，上升沿时由DATAout端口将当前数据送给下位机；STB—数据锁存控制，上升沿时将由DATAout端口传输到下位机的当前数据锁存到输出缓冲器；OE将传输到下位机输出缓冲器中的数据输出到它们所对应的梳针上。DATAin—数据流返回或从机应答信号，也记为Din。本实施例的压电贾卡梳控制驱动系统工作过程如下整机上电后，首先在工控机 1上运行相应的贾卡梳控制驱动主程序，通过该主程序打开相应的花形文件并将花形文件转换成二进制文件，再通过运行主程序的花形下载子程序控制工控机1将二进制花形文件通过RS-232C接口传输至控制盒2，再由控制盒2将二进制花形文件数据流通过RS-422接口传输至编号为01的第一台驱动箱3的中继板32的第一 RS-422接口，第一台驱动箱3的中继板32则由其第二 RS-422接口开始依次向后一台驱动箱3的中继板32发送数据，且花形数据在各台驱动箱3的中继板32之间通过RS-422接口采用逐级激励的形式进行传送，即由控制盒2输出至第一台驱动箱3信号，由第一台驱动箱3中的中继板32对信号进行硬件激励后送第二台驱动箱3，以此类推直到最后一台驱动箱3。因为本系统的各驱动箱3之间的距离都非常近，加之逐级激励的传输机制，使系统在原有强抗干扰的差分式双绞线物理传输机制的基础上，可靠性得到更进一步的加强。各个驱动箱3的中继板32在进行花形数据下载时，各RS-422接口的0E、STB、CLK、 Dout端口均被设置成高电平，CLK端口置低而通知各下位机进入提花数据下载模式，直到整幅提花数据下载完成后，CLK端口才会被拉回高电平。花形数据被依次下载到每一台驱动箱3的中继板32的存储器上后，控制盒2通过 RS-422接口将起始提花位置、结束提花位置、幅宽、幅高、运行速度、提花数据模式等信息配置得当，整个贾卡梳控制驱动系统进入提花待命状态，当安装在经编机主轴上的某个主轴感应器41被触发而向控制盒2发送传感信号时，控制盒2向与其相连接的第一台驱动箱3 发送一个控制命令，再由第一台驱动箱3中的中继板32对控制命令进行硬件激励后送往第二台驱动箱3，以此类推直到最后一台驱动箱3的中继板32。即控制盒2的RS-422接口上的Dout端口的一个从1到O的跳变，表示每个中继板32开始向其管辖的12块驱动板33 (24把梳子)发送提花信号。此时，每个中继板32将其Dout设置为O (对应上位机的Din)并开始向机箱内的12块驱动板33发送提花信号，当提花数据发送完成后，将本中继板的Dout信号设置为1 ；当所有机箱全部完成提花数据传输后，控制盒2上的Din信号将回访转为1，说明所有的提花数据已全部到位。然后控制盒 2便可发出STB信号通知所有驱动板33将数据锁存到输出接口，最后控制盒2发出OE信号，使全部梳片同步输出完整的一帧提花信号，控制系统提花的动作，之后控制盒2将Dout 信号置位为1完成一帧的信号输出。当下一个Dout信号从1到O跳变时，下位机中的中继板32将自动增一，将下一帧的提花信号发出，并在Din、STB、OE信号的控制下，驱动贾卡梳完成下一帧的提花信号输出，以此类推，当中继板32上的全部提花信号完成输出后，将自动返回提花数据的第一帧，重新开始循环输出，直到系统停机或通过RS-422接口发出停机指令为止。每个中继板32的返回信号，都是由内部逻辑产生的返回信号和来自后面级联的中继板32上传的返回信号进行逻辑合并的信号。这就意味着当系统级联的所有中继板32 都没有返回数据时，系统返回总线处于闲置状态(高电平)；当级联中的任意一个中继板32 有返回数据时，该数据会被其前端的若干个中继板32 —级一级的传导到上位工控机1 (实现中继功能)；当级联中的一个以上中继板32同时有返回数据时，系统数据将发生混乱错误。因此，这种状态一旦发生，就需要上位工控机机进行点对点的操作，逐一收取每个中继板32的返回数据。(应用例)见图5，本应用例的双针床贾卡经编机包括成圈装置、梳栉装置和传动装置。所述成圈装置包括对称的前脱圈部分51和后脱圈部分52、对称的前针床部分61和后针床部分 62、对称的前沉降部分71和后沉降部分72，其中前、后脱圈部分51、52各包括连接在机架上的脱圈支架5-1和连接在脱圈支架5-1上的脱圈针床5-2，前、后针床部分61、62的机件各包括通过上、下连接件与脱圈支架5-1动连接的舌针床6-1和安装在舌针床6-1上的舌针6-2，前、后沉降部分71、72的下端铰接在机架上；所述梳栉装置8的机件包括梳栉摇架8-1、安装在梳栉摇架8-1上的梳栉；所述传动装置包括对称设置的前针床传动机构9和后针床传动机构9’、对称设置的前沉降传动机构10和后沉降传动机构10’以及梳栉摇架上摆传动机构11和梳栉摇架下摆传动机构12 ；上述前针床传动机构9、前沉降传动机构10和梳栉摇架上摆传动机构11由一号主动轴13提供动力，上述梳栉摇架下摆传动机构12由二号主动轴14提供动力，上述后针床传动机构9’、后沉降传动机构10’由三号主动轴15提供动力；所述梳栉中至少有一把是压电陶瓷贾卡梳栉8-2。前、后针床传动机构9、9’，前、后沉降传动机构10、10’，梳栉摇架上摆传动机构11和梳栉摇架下摆传动机构12均是偏心轮连杆传动机构。前、后针床传动机构9、9’各具有针床偏心轮9-0，针床偏心轮9-0与所述舌针床6-1之间由7根依次连接的针床连杆连接，各针床连杆连接在机架上。前针床传动机构9的针床偏心轮9-0连接在一号主动轴13上，所述后针床传动机构9’的针床偏心轮连接在三号主动轴15上。该双针床贾卡经编机在应用由实施例1得到的贾卡梳控制驱动系统后，2个主轴感应器41即安装在为前针床传动机构9提供动力的一号主动轴13上，另外2个主轴感应器41即安装在为后针床传动机构9’提供动力的三号主动轴15上。如图1，相应数量的驱动箱3即挂装在双针床贾卡经编机的主机上，每个驱动箱3的16块驱动板33分别由各自的输出驱动端与相应2把压电陶瓷贾卡梳连接。当前针床部分6运动到针背位置时，相应一个主轴感应器41向控制盒2发送传感信号；前针床部分6运动到针前位置时，第二个主轴感应器41向控制盒2发送传感信号；后针床部分6运动到针背位置时，第三个主轴感应器41向控制盒2发送传感信号；后针床部分6运动到针前位置时，第四个主轴感应器41向控制盒2发送传感信号。控制盒2在接收到某个主轴感应器41的传感信号后，向第一台驱动箱3的中继板32发送控制命令，控制命令依次送往下一台级联的驱动箱3，直至总线终结器42。各中继板32控制各驱动板33驱动相应的压电陶瓷贾卡梳进行提花工作。(实施例2)本实施例的贾卡梳控制驱动系统其余与实施例1相同，不同之处在于驱动箱3的数量为1个，驱动箱3中设有12块驱动板。该驱动箱3的中继板32通过其第一 RS-422接口与控制盒2的RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口电连接，该驱动箱3的中继板32 通过其第二 RS-422接口与总线终结器42电连接。
权利要求1.一种压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于包括工控机(1)、控制盒(2)、1至32个驱动箱(3)、总线终结器(42)以及4个主轴感应器(41)；工控机(1)为一台内设相应的贾卡梳控制驱动软件的普通工业控制计算机，设有能与控制盒(2)进行数据通讯的数据通讯接口 ；控制盒(2)的核心器件为一个可编程控制器PLC，控制盒(2)设有RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口、能与工控机(1)进行数据通讯的数据通讯接口以及数量与主轴感应器(41)的数量相同的传感信号输入端口 ；工控机(1)的数据通讯接口与控制盒(2)的数据通讯接口电连接；各主轴感应器(41) 均设有传感信号输出端口，各主轴感应器(41)的传感信号输出端口使用时与控制盒(2)的相应一个传感信号输入端口电连接；每个驱动箱(3)均包括机箱(31)、母板、中继板(32)和1至12块驱动板(33)；中继板(32)设有第一 RS-422接口、第二 RS-422接口以及串行数据总线接口 ；每块驱动板(33) 设有串行数据总线接口 ；母板是一块印制电路板，固定设置在机箱(31)的箱体内；中继板(32)和各驱动板(33)均通过其各自的串行数据总线接口以接插的方式安装在母板上，且中继板(32)的串行数据总线接口与各驱动板(33)的串行数据总线接口电连接，每块驱动板(33)设有使用时与压电贾卡梳电连接的输出驱动端；当驱动箱(3)为一个时，该驱动箱(3)的中继板(32)通过其第一 RS-422接口与控制盒 (2)的RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口电连接，该驱动箱(3)的中继板(32)通过其第二 RS-422接口与总线终结器(42)电连接；当驱动箱(3)为依次设置的2至32个时，第一台驱动箱(3)的中继板(32)通过其第一 RS-422接口与控制盒(2)的RS-422双通道标准串行通讯数据总线接口电连接，其他所有驱动箱(3)的中继板(32)的第一 RS-422接口与前一驱动箱(3)的中继板(32)的第二 RS-422 接口电连接，最后一台驱动箱(3)的中继板(32)的第二 RS-422接口与总线终结器(42)电连接。
2.根据权利要求1所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于所述各驱动箱(3)的中继板(32)是在一块印制电路板上安装有包括双MCU处理器在内的电子元器件的部件，所述的双MCU处理器分为主处理器及从处理器，主处理器和从处理器之间通过高速并行数据总线相连；中继板(32)还包括FLASH提花数据存储器、RAM外部数据存储器、差分_单端转换器、单端-差分转换器以及相应的各类数据控制总线，主处理器分别与从处理器、FLASH 提花数据存储器、RAM外部数据存储器、差分-单端转换器、单端-差分转换器电连接，从处理器分别与差分-单端转换器、单端-差分转换器、串行数据总线接口电连接；第一 RS-422 接口与差分-单端转换器电连接，第二 RS-422接口与单端-差分转换器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于中继板(32)的FLASH提花数据存储器的容量为8兆字节至256兆字节；中继板(32)的 RAM外部数据存储器的容量为64K字节。
4.根据权利要求2所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于中继板(32)还设有连接在主处理器与串行数据总线接口之间的相应数量的旁路电子开关。
5.根据权利要求2所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于中继板(32)还设有一个指示灯和一个蜂鸣器，指示灯和蜂鸣器的各自的供电电路的控制端与中继板(32)的主处理器的相应的端口相连接。
6.根据权利要求2所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于驱动板(33)是在一块印制电路板上安装有包括中央处理器在内的电子元器件的部件；驱动板(33)具有设置在前级电路与后级电路之间的低压信号转高压信号的器件；每块驱动板(33)使用时与压电贾卡梳电连接的输出驱动端有2组端口，从而使用时能与2把压电陶瓷贾卡梳的正负电极相连接。
7.根据权利要求6所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于所述驱动板(33)的前级电路与后级电路之间的低压信号转高压信号的器件是采用光隔离的方式进行信号电压和驱动电压之间转换的器件；所述驱动板(33)上还安装有RS-232串行通讯接口的标准接插件，该RS-232串行通讯接口的标准接插件与驱动板(33)的中央处理器的串行端口电连接。
8.根据权利要求2所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于各个驱动箱(3)的电源系统为带有输入过压保护、输入欠压保护、输入过流保护，输出过压保护、输出欠压保护和输出过流保护功能的电源电路。
9.根据权利要求1所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于所述工控机(1)的数据通讯接口为USB接口或RS-232C串行接口；控制盒(2)的能与工控机(1)进行数据通讯的数据通讯接口与工控机(1)的数据通讯接口一致，且两者由相同的数据通讯接口电连接。
10.根据权利要求1至9之一所述的压电贾卡梳控制驱动系统，其特征在于各个主轴感应器(41)均为工业自动化控制系统中常用的接近开关。
专利摘要本实用新型公开了一种压电贾卡梳控制驱动系统，该系统用于电子贾卡经编机，它包括工控机、控制盒、1至32个驱动箱、总线终结器以及4个主轴感应器。工控机为一台内设相应的贾卡梳控制驱动软件的普通工业控制计算机。控制盒的核心器件为一个可编程控制器PLC。每个驱动箱包括母板、中继板和1至12块驱动板，中继板和所有驱动板均通过其各自的串行数据总线接口以接插的方式安装在母板上。中继板的串行数据总线接口与各驱动板的串行数据总线接口电连接，每块驱动板设有使用时与压电贾卡梳电连接的输出驱动端。各驱动箱依次电连接，第一台驱动箱还与控制盒电连接，最后一台驱动箱还与总线终结器电连接，4个主轴感应器与控制盒电连接。
文档编号G05B19/05GK202013499SQ20112003412
公开日2011年10月19日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者孙嘉良 申请人:孙嘉良