一种无缝内衣机控制系统的制作方法

1.本发明涉及纺织机控制技术领域，具体为一种无缝内衣机控制系统。


背景技术：

2.无缝内衣机是一种机电高度集成化的高端针织设备，用于生产高档的无缝成型针织内衣产品。随着人们生活质量的提升，无缝针织产品的市场需求呈爆发式增长，对无缝内衣机的性能要求也在不断提高。同时，无缝针织品市场的竞争加剧，人工成本的不断增加，针织厂不得不展开规模化生产，并要求设备具有更高生产效率，以降低生产成本获取足够的利润。
3.目前，国内无缝内衣机控制系统为普通内衣机控制系统，结构复杂、生产效率低、系统不够智能，存在速度慢、功能单一，呈单机化模式生产，生产车间不能网络化数字化管理，不满足于车间规模化生产管理需求的问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种无缝内衣机控制系统，解决了上述背景技术中提出的，目前国内无缝内衣机控制系统为普通内衣机控制系统，结构复杂、生产效率低、系统不够智能，存在速度慢、功能单一，呈单机化模式生产，生产车间不能网络化数字化管理，不满足于车间规模化生产管理需求的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无缝内衣机控制系统，包括：人机交互层、实时主控层、驱动执行层，所述人机交互层与实时主控层通过以太网高速总线实现数据交互，实时主控层与驱动执行层分别通过can总线、rs485总线完成工艺执行指令的控制及设备状态的监控采集和数据反馈。
8.优选地，所述人机交互层包括基于linux操作系统的arm处理器，所述基于linux操作系统的arm处理器通过电子线路分别与液晶显示屏、触摸屏、键盘、usb接口、无线wifi收发模块、备用以太网接口连接。
9.优选地，所述实时主控层包括32位高性能arm处理器，所述32位高性能arm处理器通过线路与外扩sram存储器连接；所述32位高性能arm处理器通过电子线路分别与以太网、can总线、rs485等通讯接口连接；所述以太网通讯接口与所述基于linux操作系统的arm处理器相连接；所述32位高性能arm处理器通过电子线路分别与正交编码模块、伺服控制模块、ktf控制模块、电眼控制模块、输入控制模块、输出控制模块连接。
10.优选地，所述驱动执行层包括机构执行模块与功能采集模块；所述机构执行模块与所述32位高性能arm处理器通过can总线相连，所述功能采集模块与所述32位高性能arm处理器通过rs485总线相连。
11.优选地，所述基于linux操作系统的arm处理器与所述无线wifi收发模块通过
rs485相连；所述无线wifi收发模块通过无线传输可与机联网云管理平台展开联网功能，实现设备的互联互通；所述备用以太网可实现所述基于linux操作系统的arm处理器与机联网云管理平台之间的有线联网功能，实现设备的互联互通。
12.优选地，所述输入控制模块包括：针织机器各类开关报警信号、启停信号、ups信号电路；所述输出模块包括机器三色灯、针筒照明灯输出控制电路。
13.优选地，所述机构执行模块包括选针器驱动及其侦错监控电路、步进压针驱动及其侦错监控电路、电磁阀驱动及其侦错监控电路；所述选针器驱动及其侦错监控电路主要用于控制驱动无缝内衣机的8路16只16段选针器，实现工艺提花动作，同时实时检测刀头动作执行状态情况；所述步进压针驱动及其侦错监控电路用于控制驱动设备的8路步进电机，以实现工艺调密指令，实时检测离线、过流、欠压异常状态；所述电磁阀驱动及其侦错监控电路主要用于控制实现功能气阀与纱嘴气阀的工艺动作指令，并实时检测离线、过流、欠压异常状态。
14.优选地，所述功能检测模块包括温度采集功能模块、振动检测功能模块、电耗能采集功能模块、扭矩采集功能模块；所述温度采集模块采集机器运行时的三角温度，以此辅助判断机器高速运转速度调节的条件；所述振动检测模块主要用于检测针筒运行时三角振动情况，监测机器运行的健康情况，实现因撞针故障而及时报警停车，从而减少机器的损伤；所述电耗能采集模块用于采集机器运行时的用电耗能，经数据分析处理后可精确到每件衣服的耗能值，可提供直观的耗电成本展示；所述扭矩采集模块用于采集伺服运转时电机的扭矩大小，间接监控机台运转的重机情况，超出重机范围后将报警提示。
15.优选地，所述can总线包括两路总线，所述一路can总线用于所述选针器驱动模块与所述32位高性能arm处理器之间的通讯连接，所述另一路can总线用于所述步进压针电机驱动模块和所述电磁阀驱动模块与所述32位高性能的arm处理器之间的通讯连接。
16.(三)有益效果
17.本发明提供了一种无缝内衣机控制系统。具备以下有益效果：
18.1)采用分布式高速总线架构，系统结构清晰、布局精简、安装高效、易于功能扩展；
19.2)具有完备的设备状态检测模块及驱动侦错电路，实现了无缝内衣机功能执行的闭环控制，提高了系统的稳定可靠性，使设备更加智能；
20.3)集成无线wifi联网模块，兼容以太网联网有线布局，实现生产车间设备的互联互通，可组建无缝内衣机车间生产机联网管理云平台，并结合驱动侦错监控模块与功能采集模块，获取更多有用的设备底层工作信息，经数据分析处理，能更好地提升企业的数字信息化管理水平。
附图说明
21.图1为本发明提供的一种无缝内衣机控制系统结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
23.如图1所示，本发明实施提供了一种无缝内衣机控制系统结构示意图，包括人机交
互层1、实时主控层2、驱动执行层3，人机交互层1与实时主控层2通过以太网高速总线实现数据交互，实时主控层2与驱动执行层3分别通过can总线、rs485总线实现指令传输及信息交换。
24.所述人机交互层1主要负责系统界面显示、指令操作、参数文件存储、设备联网监控与信息管理。所述人机交互层1包括基于linux操作系统的arm处理器1-1，所述基于linux操作系统的arm处理器1-1通过电子线路外扩大容量的nor flash存储器1-2；所述基于linux操作系统的arm处理器1-1分别与液晶显示屏1-3、触摸屏1-4、按键1-5、usb接口1-6、以太网接口、无线wifi收发模块1-8连接。
25.所述液晶显示屏1-3用于显示系统操作界面，所述触摸屏1-4与按键1-5用于系统的功能输入及界面指令操作，所述usb接口1-6用于工艺花型文件、参数输入输出操作，所述无线wifi收发模块1-8与备用以太网1-7接口用于连接机联网云平台1-9实现车间网络化数字化管理。
26.所述基于linux操作系统的arm处理器1-1，本方案可以采用以cortex-a8为内核的高性能arm芯片，型号为am335x，拥有1ghz的处理性能及1gb的以太网通讯速率，具有强大的图形和数据处理能力；搭载linux操作系统实现多线程的系统文件及多任务管理，可同时实现生产编织界面管理与机联网数据传输，所述编织界面包括运行监控、文件操作、参数设置、机器测试、用户设置、报警显示等界面功能，所述机联网数据传输内容包括工艺订单文件、花型文件、参数文件、编织状态、各类检测状态数据信息。
27.所述实时主控层2主要负责控制执行无缝内衣机的工艺生产运行、与所述人机交互层进行数据交互、与驱动执行层进行指令传输和状态信息的对接。
28.所述实时主控制层2包括基于32位的高性能arm处理器2-1，本方案可以采用以cortex-m4为内核的arm芯片，工作主频≥120mhz；所述32位高性能arm处理器2-1通过电子线路分别与外扩sdram存储器2-6、正交编码模块2-2、伺服控制模块2-3、输入控制模块2-7、输出控制模块2-8连接。
29.所述外扩sdram存储器2-6主要用于存储所述人机交互层1下发的花型文件、参数等信息；所述正交编码模块2-2用于采集机器运转的位置脉冲；所述伺服控制模块2-3用于控制机器伺服主轴电机的转速控制及伺服报警检测；
30.所述输入控制模块内容2-7包括机器运转的各类报警输入信号、机器启停信号、ups输入信号、机器零位信号等；
31.所述输出控制模块2-8包括机器三色灯、ktf张力、电子眼、针筒照明灯等输出控制；
32.所述驱动执行层3主要用于完成无缝内衣机工艺生产的动作执行及运行状态的检测监控，包括机构执行驱动模块和功能采集模块；所述机构执行驱动模块包括选针器驱动3-2、步进压针驱动3-3、电磁阀驱动3-4及各自的侦错监控电路3-1。
33.所述选针器驱动3-2用于驱动选针器刀片根据工艺数据进行动作，驱动对象包括8路16只16刀的选针器。
34.所述选针器驱动侦错监控电路主要检测刀头动作时的电流大小及是否刀头动作时间及到位情况，分别可侦测离线、无电流、过流、刀头不到位等动作异常报警。
35.所述步进压针驱动3-3用于根据工艺指令驱动压针步进电机，以调节布面编织的
成圈纬密，包括8路8只24vdc的步进电机。所述步进电机驱动侦错监控电路主要检测步进驱动的离线、欠压、过流等异常报警。
36.所述电磁阀驱动3-4用于控制各路纱嘴电磁阀、三角气阀、线夹、剪刀、探针等工位执行机构，包括128只功能气阀电磁阀与120只纱嘴电磁阀。所述电磁阀驱动侦错监控电路可检测电磁阀开关时的离线、欠压、过流等异常报警。
37.所述机器功能采集模块包括温度采集模块3-5、扭矩采集模块3-8、振动检测模块3-6、电耗能检测模块3-7。
38.所述温度检测模块3-5实时检测机器的三角表面温度，用于辅助机器运行时的热机限速处理机制，以此调节单面无缝高速机的生产运转速度。
39.所述振动检测模块3-6实时检测机器针筒运转的振动情况，通过算法优化得出机器运转时振动的状态曲线，以此侦测机器的异常情况，比如撞针问题等，从而减少因机器故障造成设备永久性损伤。
40.所述电耗能采集模块3-7实时检测机器开机运行时的耗电数据情况，经系统数据处理能精确到单件衣服的耗能，可为客户精细化管理提供依据。
41.所述扭矩采集模块3-8通过伺服驱动模块定时间接采集机器运转的扭矩大小情况，以此辅助判断机器运行的重机情况，超出经验范围值则进行报警并停机保护。
42.本发明实施例公开的新一代高性能无缝内衣机控制系统，采用分布式高速总线架构，结构清晰、布局精简、抗干扰性强；具有完善的设备状态检测模块及驱动侦错电路，实现了无缝内衣机的智能化闭环控制，提高了系统的稳定可靠性；同时集成无线wifi联网模块，兼容以太网有线联网布局，实现生产车间设备的互联互通，可组建无缝内衣机生产车间的机联网管理云平台，快速提升织厂企业的数字信息化管理水平。本发明可应用于普通、高速无缝内衣机，结构清晰、布局简洁，具有完备的闭环控制及其侦错功能，可实现各类驱动模块工作状态实时检测和错误报警保护功能；具有完善的设备运转状态的数据采集功能，包括机器的振动状态、三角工作温度、运行电耗能、运转扭矩等功能数据采集；具有无线wifi联网功能，兼容以太网布线联网，实现生产车间设备数据的互联互通，可组建无缝内衣机车间生产机联网管理云平台，快速提升企业的数字信息化管理水平。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。