本发明涉及针织横机控制技术领域，特别与一种横机带自跑式纱嘴的组网控制系统有关。
背景技术：
在现有横机的技术中，普通的纱嘴，通常都需要机头带动运行，浪费机头行程，效率低。且安装在机头上的纱嘴吃线角度不能动态调，一旦遇到复杂的工艺或者精度要求高的工艺就没办法操作。
传统的自跑式纱嘴，用主板直接控制16路或32路伺服电机，主板负担过重，走线非常复杂，维护困难。如图1的中国专利zl201410218898.x一种横机自跑式纱嘴的控制系统及方法，所有的纱嘴都是需要通过总线给横机主控板进行控制，是将复杂的控制协议定在伺服控制器里，限制了项目的可移植性，限制了项目的推广。
因此本发明人针对上述缺陷，设计出一种横机带自跑式纱嘴的组网控制系统，本案由此产生。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了横机带自跑式纱嘴的组网控制系统，解决当前横机纱嘴无法单独控制的缺陷，采用一体化的纱嘴电机，并且加设自跑式控制板，与横机主控通信，来实现纱嘴单元化自运行，摆脱与机头束缚，完全根据花色的需要自己运行到指定位置。
为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：
横机带自跑式纱嘴的组网控制系统，包括横机主机、主伺服驱动、主伺服电机、主伺服电机上的编码器、自跑式控制板、一体式纱嘴模块；横机主机与主伺服驱动、主伺服电机通信连接，若干个一体式纱嘴模块通过can2总线与自跑式控制板通信，自跑式控制板与横机主机通过can1总线通信连接；同时编码器与横机主机、主伺服驱动和自跑式控制板数据连接。
所述的横机主机同时与机头控制板进行can0总线通信，机头控制板控制机头部件执行命令。
所述的自跑式控制板包括dsp处理器一、can1总线收发器一、can2总线收发器二、dc-dc电源一、编码器输入接口；can1总线收发器一、can2总线收发器二连接在dsp处理器一，进行数据收发；所述的编码器通过编码器输入接口连接至dsp处理器一上，dc-dc电源一为dsp处理器一、can1总线收发器一、can2总线收发器二供电。
所述的自跑式控制板包括若干个，通过can1总线与横机主机独立通信连接。
所述的一体式纱嘴模块包括伺服电机、伺服电机驱动板、驱动散热板，伺服电机驱动板内置在驱动散热板的内部，两者连成一体式结构安装在伺服电机尾部。
所述的伺服电机驱动板包括dsp处理器二、驱动控制电路、电流检测电路、磁偏位置检测电路、can总线收发器；所述的驱动控制电路、can总线收发器都与dsp处理器二进行收发信号，驱动控制电路连接到所述的纱嘴驱动模块的伺服电机，伺服电机的电流信号和角度信号，分别通过电流检测电路和磁偏位置检测电路反馈至dsp处理器二中，形成双闭环控制。
所述的伺服电机驱动板包括dc-dc电源二，支持24v～48v高直流电源输入，dc-dc电源二为dsp处理器二、can总线收发器、驱动控制电路供电。
采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明引入了自跑式控制板，将所有的纱嘴首先分组挂在自跑式控制板上，由自跑式控制板进度数据独立处理，有效的解决了横机主机的数据处理任务繁杂的问题，确保了纱嘴的高效运行。每个自跑式控制板都能独立控制若干纱嘴，使得一个横机主机下的纱嘴能成倍增加，扩展性强，形成真正的组网控制。
同时，本发明中采用了一体式纱嘴模块的结构，令纱嘴自身带有强大的数据处理功能，控制核心采用带浮点算法的dsp处理器，可以快速高效的处理伺服电机的双闭环控制算法，电流反馈有电流检测电路完成，位置检测有磁偏检测电路完成，电流和位置的双闭环控制更能很好的控制伺服的快速响应和精准定位，来达到纱嘴在机头高速运行时的能快速平稳准确的运行到指定位置。
附图说明
图1为现有技术示意图；
图2为本发明较佳实施例的整体模块图；
图3为本发明较佳实施例中自跑式控制板模块图；
图4为本发明较佳实施例中一体式纱嘴结构示意图；
图5为本发明较佳实施例中一体式纱嘴的伺服电机驱动板模块图。
具体实施方式
结合如图2-5，对本发明进行进一步说明。
横机带自跑式纱嘴的组网控制系统，主要包括横机主机1、主伺服驱动2、主伺服电机3、主伺服电机3上的编码器4、自跑式控制板5、一体式纱嘴模块6、机头控制板7、机头部件8。
横机主机1总线包括两路，一路是机头控制板7进行can0总线通信，机头控制板7控制机头部件8执行命令。另一路是can1总线通信，主要是通信连接自跑式控制板5、一体式纱嘴模块6，是本发明中的技术重点。横机主机1与主伺服驱动2、主伺服电机3依次通信连接，主伺服电机上的编码器4信号及时反馈到横机主机1、主伺服驱动2上，并且也反馈到自跑式控制板5中，给出主伺服的编码器信号，即机头实物运行位置。
自跑式控制板5是一个独立的控制器，其上通过can1总线与横机主机1进行数据交流，其下通过can2总线与若干个一体式纱嘴模块6形成数据交换。在本实施例中，自跑式控制板5可以设立若干个，每个自跑式控制板5下挂接控制若干个一体式纱嘴模块6，因此给横机的纱嘴控制数量扩增到几倍甚至数十倍，扩展性和独立性都十分强大。
自跑式控制板5内部主要包括的模块有dsp处理器一51、can1总线收发器一52、can2总线收发器二53、dc-dc电源一54、编码器输入接口55。can1总线收发器一52是对应can1总线与横机主机1连接通信，can2总线收发器二是对应can2总线与一体式纱嘴模块6连接通信。can1总线收发器一52、can2总线收发器二53的数据传送至dsp处理器一51处理。主伺服电机3上的编码器4信号通过编码器输入接口55连接至dsp处理器一51上，来实现纱嘴的实时跟随。dc-dc电源一54为dsp处理器一51、can1总线收发器一52、can2总线收发器二53供电。
一体式纱嘴模块6如图4所示包括伺服电机61、伺服电机驱动板62、驱动散热板63。驱动散热板62一面内凹，方便伺服电机驱动板62内置，驱动散热板62另一面呈散热片状结构，然后将驱动散热板62固定在伺服电机61的尾部，使得伺服电机驱动板62夹固在伺服电机61和驱动散热板63之间，使得整体机械机构上呈一体式。
伺服电机驱动板62如图5所示，包括dsp处理器二621、驱动控制电路622、电流检测电路623、磁偏位置检测电路624、can总线收发器625、dc-dc电源二626。
dsp处理器二621是带浮点算法，通过驱动控制电路622控制驱动伺服电机61。dsp处理器二621与can总线收发器625数据通信往来，通过can总线收发器625与can2总线连接，保持和自跑式控制板5的数据传送。伺服电机61上的电流信号通过电流检测电路623反馈到dsp处理器二621上，形成电流闭环回路，通过电流信号的大小来检测纱嘴运行时受力大小状态。伺服电机61的角度信号通过磁偏位置检测电路624同样反馈到dsp处理器二621上，形成角度信号闭环回路，通过角度信号来判断纱嘴运行的位置。电流和位置的双闭环控制更能很好的控制伺服电机61的快速响应和精准定位，来达到纱嘴在机头高速运行时的能快速平稳准确的运行到指定位置。
dc-dc电源二626为dsp处理器二621、can总线收发器625、驱动控制电路供电622供电。dc-dc电源支持24～48v的直流电源输入，高直流电的输入可以有效提高伺服电机的力矩，到达小体积电机的更大输出力矩，减少由于纱线的阻力造成的电机抖动或失步。
本发明拥有2路相独立的can控制，第一路与机头控制通信，实现横机机头的相关动作。第二路与自跑式控制板5通信，实现纱嘴伺服电机控制的信号转接。本发明的自跑式控制板5，是纱嘴伺服驱动与横机主控之间的桥梁，起到信息的交换和位置的控制，也是2路can控制的核心，自跑式控制板5同时获得主伺服电机3上的编码器4的数据，来实现纱嘴的实时跟随。一个自跑式控制板5系统结构中，最多支持32路一体式纱嘴模块6的稳定高效的运行。整套横机系统中可以实现多套自跑式控制板5，这就是本发明的系统架构的优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。