纺织、机控设备及控制系统、控制及驱动装置、通讯方法

纺织、机控设备及控制系统、控制及驱动装置、通讯方法
【专利摘要】本发明公开了一种纺织、机控设备及控制系统、控制及驱动装置、通讯方法，所述纺织设备包括主控电路板和机头板；其中，所述主控电路板包括底板和设置于底板上的副主机芯片，所述副主机芯片通过串口协议与所述机头板连接。通过上述方式，本发明能够纺织操作的稳定性和实时性。
【专利说明】纺织、机控设备及控制系统、控制及驱动装置、通讯方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及机控【技术领域】，特别是涉及一种纺织、机控设备及控制系统、控制及驱 动装置、通讯方法。

【背景技术】
[0002] 纺织设备如针织机等作为机控设备的一种，是用于编织布料的设备，参阅图1，其 主要包括电源电路101、操作盒102、主控电路板103、机头104、电机105以及安装除操作盒 102之外的上述元件的机床106。
[0003] 电源电路101为操作盒102、主控电路板103、机头104、电机105提供合适的电源。 主控电路板103包括底板1031、安装在底板1031上的核心板1032和副主机芯片1033。机 头104包括用于编织的机头板1041和执行元件1042。操作盒102包括显示屏1021和人机 交互电路1022。操作盒102和主控电路板103上均设有显示转换模块，主控电路板103上 还设有显示数据线的插槽1035。操作盒102上的显示转换模块1023和主控电路板103上 的插槽1035通过传输差分信号的显示数据线连接。操作盒102上的显示转换模块1023还 连接显示屏1021，主控电路板103上的显示转换模块1034分别连接主控电路板103上的插 槽1035和核心板1032。操作盒102上的人机交互电路1022通过数据线连接至主控电路板 103上的插槽1035,再通过插槽1035连接至核心板1032。核心板1032通过接插或焊接方 式固定在底板1031上，一般通过并口方式与底板1031进行连接，而副主机芯片1033则焊 接在底板1031上。
[0004] 主控电路板103的底板1031还包括数据接口 1036,用于独立输入编织数据等信息 到核心板1032,然后解析编织数据，将解析编织数据后获得的数据经过副主机芯片1033发 给机头104中的机头板1041，机头板1041驱动执行元件1042进行编织操作。同时，主控 电路板103还控制电机105等元件的各种操作，采集各种工作状态数据和各种传感数据后 输出给外部设备比如操作盒102上的显示屏1021。
[0005] 具体地，主控电路板103上的核心板1032则将各种工作状态数据和各种传感数据 等相关信息通过显示数据线传输到操作盒102的显示屏1021上显示，而人机交互电路1022 则输入用户的指令，并将指令通过数据线传到核心板1032进行相应处理。
[0006] 由于众所周知的原因，纺织设备的纺织操作必须可靠稳定、精确、实时，否则极易 造成纺织品不良率增加，因此现有技术副主机芯片1033与机头板1041的连接方式通常是 采用控制器局域网络（Controller Area Network, CAN)协议连接。然而，CAN通讯协议的传 输速度通常都较低，副主机芯片和机头板之间的数据传输量较大，且实时性要求较高，CAN 的低传输速率难以满足副主机芯片1033和机头板1041之间的通信要求，易造成机执行元 件1042的动作延迟、撞针等现象，使得纺织操作稳定性和实时性降低，且容易造成纺织出 错。


【发明内容】

[0007] 本发明的目的在于提供了一种纺织、机控设备及控制系统、控制及驱动装置、通讯 方法，能够提高纺织操作的稳定性和实时性。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是，提供一种纺织设备，包括主 控电路板和机头板；其中，所述主控电路板包括底板和设置于底板上的副主机芯片，所述副 主机芯片通过串口协议与所述机头板连接。
[0009] 其中，所述副主机芯片与所述机头板之间通过串口协议传输经过封装的数据包， 并且在所述数据包的接收端对所述数据包进行校验，若校验不通过则要求发送端重发。 [0010] 其中，所述副主机芯片或所述机头板对所述数据包进行校验包括对所述数据包本 身进行校验、以及对相邻所述数据包之间的关联关系进行校验，两项所述校验任一项不通 过即判断为校验不通过，相邻所述数据包之间的关联关系预先定义。
[0011] 其中，所述对所述数据包本身进行校验包括所述数据包的奇偶校验，所述对所述 数据包之间的关联关系进行校验包括判断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间 是否满足预定条件，若不满足则判断为不通过。
[0012] 其中，所述判断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否满足预定条件 具体判断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否为连续，若不连续则不满足预 设条件。
[0013] 其中，所述判断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否为连续是指判 断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否为连续的数字，若不是连续的数字， 则不满足预设条件。
[0014] 其中，所述数据包的封装包括封装头部和封装尾部，所述封装头部包括至少三个 标识字符，所述数据包内的有效字符是14个，所述14个有效字符包括8个字符的控制数据 和6个字符的命令码。
[0015] 其中，所述机头板是纺织操作的被动执行元件，所述副主机芯片是纺织操作的主 动执行元件，所述串口协议的传输速率大于5M。
[0016] 其中，所述串口协议是RS485、RS422或RS232中的一种。
[0017] 其中，所述纺织设备包括与所述副主机芯片独立分离且通过通用接口连接的核心 板，所述核心板与所述副主机芯片之间通过USB协议至少发送一次数据包的过程中，在所 述数据包中携带至少两个指令。
[0018] 其中，所述核心板与所述副主机芯片之间通过USB协议至少发送一次数据包之 前，采用自定义封装协议在所述USB协议之上将所述至少两个指令封装为一个数据包，并 且在接收到所述数据包时，采用与所述自定义封装协议对应的自定义解析协议在所述数据 包中截取出所述至少两个指令。
[0019] 其中，包括可拆卸连接所述主控电路板上的I/O扩展板。
[0020] 其中，包括设置于所述主控电路板上的步进电机驱动器，所述步进电机驱动器包 括驱动芯片和功率驱动电路，所述驱动芯片分别连接所述副主机芯片和功率驱动电路，所 述驱动芯片输入所述副主机芯片控制信号，输出多路驱动信号至所述功率驱动电路，并且 将反馈信号反馈至所述副主机芯片，所述副主机芯片根据所述反馈信号来输出所述控制信 号，并且将匹配参数输出至所述驱动芯片。
[0021] 为解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案是，提供一种机控设备的控 制系统，包括控制装置和驱动执行元件的驱动装置；所述控制装置通过串口协议与所述驱 动装置连接。
[0022] 其中，所述机控设备是纺织设备，所述执行元件是机头中的纱嘴电磁铁、选针器、 度目电机、三角电磁铁以及三角电机中的至少一种，所述控制装置与所述驱动装置之间通 过串口协议传输经过封装的数据包，并且在所述数据包的接收端对所述数据包进行校验， 若校验不通过则要求发送端重发。
[0023] 其中，所述控制装置或所述驱动装置对所述数据包进行校验包括对所述数据包本 身进行校验、以及对相邻所述数据包之间的关联关系进行校验，所述两项校验任一项不通 过即判断为校验不通过，相邻所述数据包之间的关联关系预先定义。
[0024] 为解决上述技术问题，本发明采用的又一种技术方案是，提供一种机控设备的控 制装置，包括基板、控制电路以及串口；所述控制电路和串口设置于所述基板上，并且相互 连接；所述串口用于连接机控设备的用于驱动执行元件的驱动装置。
[0025] 其中，所述机控设备是纺织设备，所述执行元件是机头中的纱嘴电磁铁、选针器、 度目电机、三角电磁铁以及三角电机中的至少一种，所述控制装置除所述串口之外还包括 至少一个设置于所述基板上的通用接口，所述通用接口连接所述控制电路，还用于连接所 述纺织设备的核心板，所述控制电路用于从所述通用接口中接收来自所述核心板的数据， 并将所述数据封装成数据包再发送至所述串口。
[0026] 为解决上述技术问题，本发明采用的又一种技术方案是，提供一种机控设备的驱 动装置，包括基板、用于驱动执行元件的驱动电路以及串口；所述驱动电路和串口设置于所 述基板上，并且相互连接；所述串口用于连接所述机控设备的控制装置的控制电路。
[0027] 其中，所述机控设备是纺织设备，所述执行元件是机头中的纱嘴电磁铁、选针器、 度目电机、三角电磁铁以及三角电机中的至少一种，所述驱动电路用于接收来自所述串口 的数据包，并对所述数据包本身进行校验、以及对所述数据包之间的关联关系进行校验，所 述两项校验任一项不通过即判断为校验不通过，并发送重传指令至所述串口，所述数据包 之间的关联关系预先定义。
[0028] 为解决上述技术问题，本发明采用的又一种技术方案是，提供一种机控设备中的 通讯方法，包括所述机控设备的第一元件通过串口向第二元件发送数据。
[0029] 为解决上述技术问题，本发明采用的又一种技术方案是，提供一种机控设备中的 通讯方法，包括所述机控设备的第二元件通过串口接收来自第一元件的数据。
[0030] 本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明将副主机芯片通过串口协 议与机头板连接，与现有的CAN通信协议的方式相比，能够提高副主机芯片和机头板之间 的通信速率，从而保证纺织操作的实时性，由此减少执行元件动作延误、撞针等现象。
[0031] 此外，现有技术核心板和副主机芯片之间用并口连接，并口的属性决定了核心板 必须近距离靠近副主机芯片。因此本发明将并口连接方式改为USB接口，使得核心板可以 较远地连接副主机芯片，为简单方便操作纺织设备与更换核心板提供硬件支持；为最大限 度地在保证现有性能基础上降低成本，本发明还提供了针对纺织设备实际情况的USB通讯 方式,为保证低成本，适应副主机芯片实时性要求很高、同时其内存不能太多否则成本过高 的情况，在基板不改变现有数据传输速度、硬件架构的情况下，将核心板和副主机芯片之间 的传输的至少两个指令封装在USB协议的一次数据包中，大幅增加传输速度，使传输速度 达标。

【专利附图】

【附图说明】
[0032] 图1是现有技术一种纺织设备的结构示意图；
[0033] 图2是本发明纺织设备一实施方式的结构示意图；
[0034] 图3是本发明纺织设备一实施方式中，实现副主机芯片和机头板之间通过串口协 议进行通讯的具体电路图；
[0035] 图4是本发明纺织设备一实施方式中，副主机芯片和机头板之间通过串口协议传 输经过封装的数据包的流程图；
[0036] 图5是本发明纺织设备另一实施方式的结构示意图；
[0037] 图6是本发明纺织设备一实施方式中，核心板和副主机芯片之间通过USB通信协 议发送一次数据包的流程图；
[0038] 图7是本发明纺织设备一实施方式中，核心板和副主机芯片之间通过USB通信协 议发送的数据包的封装结构示意图；
[0039] 图8是本发明纺织设备又一实施方式的结构示意图；
[0040] 图9是本发明纺织设备又一实施方式的结构示意图；
[0041] 图10是本发明纺织设备又一实施方式的结构示意图；
[0042] 图11是本发明机控设备的控制系统一实施方式的结构示意图；
[0043] 图12是本发明机控设备的控制装置一实施方式的结构示意图；
[0044] 图13是本发明机控设备的驱动装置一实施方式的结构示意图。

【具体实施方式】
[0045] 下面将结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0046] 参阅图2,本发明纺织设备一实施方式中，纺织设备主要包括主控电路板1和机头 板2。其中，主控电路板1包括底板11和设置于底板11上的副主机芯片12。底板11作为 主控电路板1的基板，主要用于承载主控电路板1的各种器件，同时底板11也是具有电路 结构的电路板。副主机芯片12可以通过接插或焊接等方式固定在底板11上。副主机芯片 12通过串行协议与机头板连接。
[0047] 在纺织设备中，副主机芯片12主要用于接收来自核心板的编织动作指令，以根据 编织动作指令生成执行指令，并将执行指令发送给机头板2,从而机头板2根据来自副主机 芯片12的执行指令驱动用于纺织的执行元件进行纺织作业。此外，机头板2除了驱动执行 元件进行纺织作用外，还会向副主机芯片12反馈当前工作状态数据，从而将当前工作状 态数据通过副主机芯片12发送给核心板，核心板根据当前工作状态数据生成编织动作指 令。因此，副主机芯片12和机头板2之间的通信对纺织设备的纺织操作具有重大影响。本 实施方式中，副主机芯片12和机头板2之间通过串口协议进行通讯，与现有的低速率CAN 通讯协议相比，可以大大提高传输速率，由此能够保证副主机芯片12和机头板2通讯的实 时性，提高执行元件的纺织操作的准确性以及稳定性。
[0048] 参阅图3,图3是实现副主机芯片12和机头板2之间通过串口协议进行通讯的一 具体电路图，其中，需要传输的数据通过芯片U34处理后通过机头通讯连接器CN7传输给机 头板2,由此实现副主机芯片12和机头板2的串口通信。
[0049] 在本发明纺织设备的优选实施方式中，机头板2是纺织操作的被动执行元件，副 主机芯片12是纺织操作的主动执行元件。机头板2和副主机芯片12之间的串口协议的 传输速率大于5M。现有技术中，机头板通常是作为主动元件，因此副主机芯片12传输给机 头板2的数据量并不需要很大，因而对传输速率的要求也不高，因此现有的做法通常是采 用低速率的CAN通信协议进行传输，其传输速率最大也仅是1M。而本实施方式中，机头板 2为被动执行元件，副主机芯片12传输至机头板的数据量会较大，对传输速率的要求更高， 因此采用传输速率大于5M的串口协议，可以极大地提高副主机芯片12和机头板2之间的 通信速率，保证纺织操作的实时性，减少撞针等现象的发生，使得纺织操作更准确。当然，在 其他实施方式中，串口协议的传输速率也可以是大于1M或3M等，只要能够满足副主机芯片 12和机头板2之间的实时通讯要求均可。并且，本发明的机头板2并不限于是被动执行元 件，同样也可以是主动执行元件。
[0050] 在本发明纺织设备的优选实施方式中，副主机芯片12和机头板2之间的串口协议 为RS485高速串口协议。采用RS485高速串口协议，其传输速率可以达到lOM/s，使得传输 速率进一步提高，保证副主机芯片12和机头板2之间通信的实时性。此外，在其他实施方 式中，串口协议也可以是RS422、RS232或USB串口协议等，还可以是无线通信接口，此处不 做具体限定。
[0051] 通信系统总线在传输信息时，不可避免要受到各种干扰的影响，使得传输信息出 错，因此，在传输过程中，须进行检错处理。对于纺织设备而言，纺织操作的实时性要求较 高，本发明采用高速通信的串口协议进行通信，若传输过程错误得不到及时处理，同样会造 成传输速率下降，而现有技术中，本领域技术人员通常认为串口协议的通信方式由于不可 避免的出错因而不会用于稳定性、准确性要求较高的工业通信领域，因此一般不考虑采用 RS485等串口协议进行工业通信，而是一直采用稳定性和准确性都较高但传输速率较低的 CAN通信协议。本发明采用串口协议进行通讯，不仅能够有效处理串口通信过程中的出错， 同时能够具有较高的传输速率。
[0052] 在本发明纺织设备的优选实施方式中，副主机芯片12和机头板2之间通过串口协 议传输经过封装的数据包，并且在数据包的接收端对数据包进行校验，当校验不通过时则 要求发送端重发，由此实现传输过程的检错，以确保数据传输的准确。例如，当副主机芯片 12将经过封装的携带有执行指令数据包发送给机头板2时，机头板2接收到数据包后对数 据包进行校验，当校验不通过时，则要求副主机芯片12重新发送。
[0053] 具体地，参阅图4,以副主机芯片12作为数据包的发送方、机头板2作为数据包的 接收方为例进行说明，副主机芯片12和机头板2之间通过串口协议传输经过封装的数据包 的具体步骤包括：
[0054] 步骤S401 :副主机芯片12确定需要发送的数据。
[0055] 例如，当需要驱动执行元件进行纺织作业时，副主机芯片接收来自核心板的编织 动作指令，并根据编织动作指令得到执行指令，所得到的执行指令即为需要发送的数据。
[0056] 步骤S402 :副主机芯片12采用自定义封装协议对需要发送的数据封装成数据包， 并将数据包进行发送，其中，数据包的封装包括封装头部和封装尾部，并使相邻数据包之 间具有预先定义的关联关系，封装头部包括至少三个标识字符，数据包内的有效字符为14 个，14个有效字符包括8个控制数据和6个字符的命令码。
[0057] 在将数据发送出去之前，对需要发送的数据采用自定义封装协议封装成数据包。 其中，封装头部和封装尾部指使数据包携带包头标识和包尾标识。每个数据包的长度都是 固定的，总共为18个字符，其中，18个字符中有1个为包尾标识的字符，3个为包头标识的 标识字符，其余14个字符为数据包内的有效字符，这与具有8个有效字符的CAN通信协议 并不相同。当然，在其他实施方式中，数据包的长度也可以是16、13或11个字符，且每个数 据包的长度也可以不是固定的，例如可以使数据包的长度按照一定的规则进行设置，如使 第一个发送的数据包的长度为15个字符，第二个发送的数据包的长度为13个字符，第三个 发送的数据包的长度又为15个字符，以此类推。
[0058] 优选地，作为包头标识的三个标识字符可以为0x68、0X01、0x68,由此可减小数据 包内的字符与数据包的包头标识发生冲突的概率。在数据包内的有效字符中，既可能存在 0x68,也可能存在0x16这两个字符，因此同时出现0x68、0xl6的概率较大，造成数据包内的 有效字符容易与头部标识起冲突。而本实施方式中，包头标识为(^68、〇1〇1、0妨8，采用三个 字符进行标识，而数据包内的有效字符同时出现三个字符的概率远低于同时出现两个字符 的概率，因此本实施方式可以降低数据包内的字符与数据包的头部标识发生冲突的概率。 当然，也可以根据需要将包头设置为四个或更多个标识字符，而在一些情况下，只要合适， 也可以采用两个或一个标识字符，例如当确定数据包内的有效字符不会出现某个字符或出 现的概率极低时，可以仅使用该字符作为包头标识。
[0059] 此外，在封装数据包时，使相邻数据包之间具有预先定义的关联关系。例如，可以 使数据包携带标识，并使相邻数据包各自所携带的标识之间满足预定条件，以使得相邻数 据包之间具有关联关系。例如，该预定条件可以设定为使两个标识为连续的标识，如可以将 数据包按照26个字母排列顺序进行标识，从而相邻数据包之间的关联关系为字母的连续 排列顺序，如A、B或B、D的连续排列顺序，或者也可以将数据包按照0、1、2、…….、100的 连续排列的数字顺序进行标识，从而相邻数据包之间的关联关系为数字的连续排列顺序， 如3、4的连续排列顺序、此外两个标识之间还可以是连续的奇数排列顺序或偶数排列顺 序，或者是间隔预定数字的排列顺序。
[0060] 在本实施方式中，数据包之间的预先定义的关联关系为相邻数据包各自所携带的 标识之间为连续的数字的关联关系。本实施方式采用0-255作为数据包的标识，使依次发 送的数据包按照0-255的顺序携带一个数字标识，例如第一个发送的数据包携带的标识为 〇,第二个发送的数据包携带的标识为1，……，第256个发送的数据包携带的标识为255， 之后又以〇开始进行下一个循环的标识。因此，使相邻数据包各自所携带的标识之间为连 续的数字，以使数据包之间具有预先定义的关联关系。
[0061] 步骤S403 :机头板2接收数据包，并对数据包本身进行校验，以及对相邻数据包之 间的关联关系进行校验，当两项校验中的任一项不通过即判断为校验不通过。
[0062] 其中，对数据包本身进行校验包括校验数据包本身携带的数据是否正确，当不正 确时，则校验不通过。由于数据包之间的关联关系为预先定义，因此，对数据包之间的关联 关系进行校验具体是指判断数据包之间的关联关系是否为预先定义的关联关系，若不是， 则校验不通过。当这两项校验中的任一项不通过时即判断为对数据包的校验不通过。只有 当数据包本身携带的数据正确，以及数据包之间的关联关系为预先定义的关联关系时，所 接收到的数据包才是正确的，机头板2才会对正确的数据包进行处理。
[0063] 进一步地，对数据包本身进行校验包括数据包的奇偶校验，即通过奇偶校验方式 检验数据包本身携带的数据是否正确。当然，也还可以通过CRC校验等其他校验方式对数 据包本身进行校验。对数据包之间的关联关系进行校验包括判断相邻收到的数据包各自所 携带的标识之间是否满足预设条件，若不满足则判断为不通过。其中，该预设条件是用以识 别前后依次接收到的两个数据包是否是数据包中的相邻两个数据包，以检测所发送的数据 包是否有丢失。
[0064] 本实施方式中，数据包是以0-255之间的数字作为数据包的标识，且依次发送的 数据包是以0-255从小到大的顺序进行标识，因此相邻数据包所携带的标识为连续的数 字。机头板2接收到一个数据包时，获取本次接收到的数据包所携带的标识，并判断本次接 收到的数据包所携带的标识与前次接收到的数据包携带的标识是否为连续的数字，若判断 为否，则说明本次接收到的数据包是错误的数据包，此时判断校验不通过，并要求副主机芯 片12重新发送正确的数据包。因此，通过对相邻数据包之间的关联关系进行校验，可以检 测出数据包是否有丢失，从而保证数据包准确发送。
[0065] 举例而言，机头板2前次接收到的数据包的标识为90,那么在本次接收到的数据 包的标识为91时所接收到的数据包才是正确的数据包，否则为错误的数据包，此时机头板 2要求副主机芯片12重新发送数据包，直至所接收到数据包的标识为91。换句话而言，数 据包在发送时，依次发送的数据包的标识是按照0-255从小到大的连续顺序进行排列，那 么在接收数据包时，依次接收到的数据包的标识也应是按照0-255从小到大的连续顺序排 列，若不连续，则所接收到的数据包为错误数据包，要求发送端重新发送。
[0066] 此外，数据包也可以是按照倒序且等间隔的连续数字进行标识，例如按照100、98、 96、…….、的顺序进行标识，此处相邻两个数据包各自所携带的标识的间隔为2,然而在 本发明中也被认为是连续的数字，即预先定义了这一个等差序列，使相邻数据包间的关联 关系为相邻数据包各自所携带的标识之间为等差序列，因此主要属于等差序列中的连续关 系，也属于本发明定义的"连续"。当然，本发明对相邻数据包之间数字关系不限于等差形式 的序列，还可以是其他的序列，例如正弦函数等，或者如〇、1、〇、1、〇、1、……、的序列。
[0067] 当然，当数据包以字母进行标识时，则判断相邻的数据包各自携带的标识之间是 否为连续的字母，若不是则对数据包的校验不通过。具体的判断过程与数据包所携带的标 识的类型相关。
[0068] 通过上述的校验方式，不仅能够确保数据包本身的信息是正确的，而且能够确保 数据包没有丢失，从而保证数据包发送的准确性，攻克了现有技术中本领域认为RS485等 串口协议由于准确性不高而不宜应用于要求较高的工业领域的难题。
[0069] 参阅图5,本发明纺织设备的另一实施方式中，纺织设备还包括与副主机芯片12 独立分离且通过通用接口连接的核心板3。其中，该通用接口为通用串行总线USB接口，当 然，还可以是无线通信接口。
[0070] 在现有技术中，由于核心板直接焊接在主控电路板的底板上，一旦由于核心板升 级或损坏，则必然导致整个主控电路板的更换，进一步增加成本，而且由于底板一般比较 大，因此维护或更换导致的运输成本较高，也不方便。不同的核心板与底板插接的接口也不 相同，因此虽然可以更换核心板，但是当需要更换另一种核心板时，由于新的核心板的接口 已经发生改变，在重新设计核心板时一样必然导致主控电路板整个的重新设计；可以更换 核心板的方案中，并不能保证核心板损坏后底板能够独善其身，在一些情况下仍然会牵连 损坏到底板；而且主控电路板一般放置在纺织设备背部的底下，在更换核心板时可能会出 现人工操作空间不够或比较困难的情况。
[0071] 而本实施方式中，核心板3是与副主机芯片12独立分离，即核心板3并非是设置 在底板11上，由此使得核心板3与底板11上的其他电路的相互独立性大幅增强，即使核心 板损坏或重新设计，也不会牵连到底板及其上电路，而当需要更换或维修核心板3时也能 够极大方便人工操作；且核心板3与底板11是通过通用接口进行连接，以通过底板11和副 主机芯片12连接，通过通用的USB接口连接还可实现核心板3与底板11的可拆卸连接，因 此可使核心板的更换轻而易举，大幅节省人力，且通过串口的USB接口进行连接的方式可 使得核心板可以较远地连接副主机芯片，为简单方便操作纺织设备与更换核心板提供硬件 支持；为最大限度地在保证现有性能基础上降低成本。
[0072] 在进行纺织作业的过程中，核心板3具体用于运行控制纺织设备的控制进程以及 运行该控制进程之外的采集进程、通讯进程中的至少一个进程。
[0073] 其中，所述控制进程用于控制纺织设备的纺织操作，包括驱动用于纺织的执行元 件。具体而言，首先操作人员将存储有需要进行编织的花型文件的存储器如U盘等插入核 心板3上的用于接收花型文件的USB接口，当然，核心板3也可通过无线方式接收花型文 件。核心板3通过读取花型文件并对花型文件进行解析。此外，在此控制进程中，副主机芯 片12接收各执行元件反馈的当前工作状态数据，该当前工作状态数据为与执行元件当前 的运行参数相关的数据，并将当前工作状态数据发送给核心板3。另，核心板3还接收各种 传感器的当前传感数据。核心板3根据接收到的当前工作状态数据、当前传感数据和解析 花型文件所得到的数据生成编织动作指令，并将生成的编织动作指令通过底板11发送给 副主机芯片12。副主机芯片12根据接收到的编织动作指令生成执行指令，并将该执行指令 发送给机头的机头板2。机头板2接收来自副主机芯片12的执行指令，以根据该执行指令 驱动用于纺织的执行元件进行纺织作业。
[0074] 所述采集进程用于采集控制进程中的当前工作状态数据和当前传感数据，并将采 集到的当前工作状态数据、和当前传感数据分别与前次工作状态数据、前次传感数据进行 比较，以在比较结果为不同时通过通讯进程将该比较结果发送出去，或将当前工作状态数 据和当前传感数据发送出去。
[0075] 具体而言，在控制进程中，核心板3接收副主机芯片12采集的当前工作状态数据 和当前传感数据，这些当前工作状态数据和当前传感数据都被被写入控制进程的状态结构 体中。其中，控制进程的状态结构体所保存的数据为最新的工作状态数据和传感数据，核心 板3在接收到当前工作状态数据和当前传感数据后，即更新状态结构体中的数据为当前工 作状态数据和当前传感数据。采集进程用于读取在控制进程的状态结构体中所记录的当 前工作状态数据和当前传感数据。此外，采集进程中还将记录前次工作状态数据和前次传 感数据。因此，采集进程中，在读取控制进程的当前工作状态数据和当前传感数据后，将读 取到的当前工作状态数据、当前传感数据分别与前次工作状态数据、前次传感数据进行比 较。当其中一个的比较结果不相同或者两个的比较结果都不相同时，将比较结果通过通讯 进程发送出去，或者也可以将当前工作状态数据和当前传感数据通过通讯进程发送出去， 或者还可以将比较结果、当前工作状态数据和当前传感数据都发送出去，例如，可以发送至 操作盒的显示屏，以实时显示纺织设备的当前工作状态，使得操作人员可以清楚掌握设备 的运行情况。此外，也可以将当前工作状态数据、当前传感数据和比较结果发送至其他设备 上，例如存储设备或打印设备等，以输出设备的当前工作状态数据和当前传感数据，或者同 时输出当前工作状态数据、当前传感数据和比较结果。当然，在备选实施方式中，为了能够 实时掌握当前设备的运行情况，在采集进程中，当比较结果相同时，也可以将当前工作状态 数据和当前传感数据发送出去，如发送至显示屏中，以实时显示设备的当前运行情况。
[0076] 其中，采集进程可以通过管道或队列消息技术采集控制进程中的当前工作状态数 据和当前传感数据。或者，也可以设置一存储器，存储器中包括内存映射区，控制进程具体 采用内存映射技术将控制进程中的当前工作状态数据和当前传感数据存储至内存映射区， 采集进程具体采用内存映射技术采集内存映射区的当前工作状态数据和当前传感数据。
[0077] 其中，所述的控制进程和采集进程为相互独立的两个进程，即控制进程和采集进 程为分离的两个进程。在现有的纺织设备中，其控制进程和采集进程通常为同一个进程，即 采集进程是作为控制进程的一部分，纺织设备在一个控制进程中既驱动用于纺织的执行元 件，也将在驱动执行元件的过程中所得到的当前工作状态数据、当前传感数据分别与前次 工作状态数据、前次传感数据进行比较，并在比较结果或当前工作状态数据、当前传感数据 发送出去，如此一来，则当比较过程发生延误如采集数据不及时，或者将数据发送出去的过 程发生错误时，则会使得驱动执行元件进行纺织作业的过程受到牵连，容易导致驱动执行 元件进行纺织的过程不稳定，影响到纺织操作的正常进行。在本实施方式中，将采集进程和 控制进程作为两个相互独立的进程，使采集进程从控制进程中分离出来，由此在控制进程 中仅是进行与驱动执行元件进行纺织操作的相关工作，将当前工作状态数据、当前传感数 据和前次工作状态数据、前次传感数据的比较过程作为另一个进程进行，并且，在比较结 果不同时将比较结果等信息发送出去的通讯进程与控制进程也为相互独立的两个进程，由 此能够使得当采集进程或通讯进程发生故障时也不会导致控制进程受到牵连，能够尽可能 地避免控制进程受采集进程、通讯进程的影响，以保证纺织操作的正常进行。
[0078] 此外，在本实施方式中，核心板3和副主机芯片12之间通过USB协议至少发送一 次数据包的过程中，在数据包中携带至少两个指令。
[0079] 具体地，参阅图6,核心板3和副主机芯片12之间通过USB通信协议发送一次数据 包的具体步骤包括：
[0080] 步骤S601 :核心板3确定所要发送的指令。
[0081] 例如，核心板3在控制进程中，根据所得到的当前工作状态数据、当前传感数据以 及解析花型文件所得到的数据生成编织动作指令，这些编织动作指令即为核心板3所要发 送给副主机芯片的指令。当然，还有其他的控制指令等。
[0082] 步骤S602 :核心板3采用自定义封装协议将至少两个所要发送的指令封装为一个 数据包，并发送数据包。
[0083] 核心板3和副主机芯片12之间通过USB协议发送一次数据包的过程中，在所发送 的数据包中携带至少两个指令。副主机芯片12主要用于对来自核心板3的各种指令进行简 单处理，以输出机头板能够识别的指令，其处理指令的速度较快，且内存一般较小，而本实 施方式中，由于核心板3和副主机芯片12之间通过通用串行总线USB进行通信，如果此时 按照现有的USB标准协议进行指令传输，则在传输过程中，指令是以每次发送一个指令的 形式进行传输，例如对于作为发送方的核心板3而言，核心板3在将解析花型文件所得到的 多个指令发送给副主机芯片12时，按照现有的USB标准协议发送指令时则是每次发送一个 包含一个指令的数据包，副主机芯片12每次接收一个指令，如此一来导致核心板3和副主 机芯片12之间的数据传输速度较慢，而副主机芯片12需要接收到多个指令后才进行处理 以对机头板输出相应的指令，由此使得副主机芯片12无法快速获取来自核心板3的多个指 令，从而可能导致机头板无法及时驱动相关执行元件进行纺织工作，降低了生产效率。因 此，为解决串行传输方式的传输速度较慢的问题，本实施方式中，核心板3在发送给副主机 芯片12的一次数据包中，当然也可以是每次发送的数据包中，使每次发送的一个数据包携 带至少两个指令，由此副主机芯片12可以一次性接收多个指令，从而提高了数据传输的效 率，使得副主机芯片12可以及时获取来自核心板3的指令，进而保证了数据获取的实时性， 提商生广效率。
[0084] 其中，为了实现使核心板3与副主机芯片12之间通过USB协议发送的一次数据包 中携带多个指令，本实施方式中，在发送数据包之前，对多个指令进行封装。具体地，核心板 3与副主机芯片12之间通过USB协议发送一次数据包之前，采用自定义封装协议在USB协 议之上将多个指令封装为一个数据包。在USB协议的数据传输过程中，在传输数据前需要 对传输的数据进行封装成数据包后才能够进行传送，接收方接收到数据后需要对数据包进 行解析。本实施方式所述的USB协议之上是指USB协议的上层，即在使用USB协议传输数 据之前的数据处理阶段。在现有的USB协议中，在传输数据之前，通常是按照标准的封装协 议将一个指令封装成一个数据包进行一次发送，而接收方也是按照标准的解析协议对接收 到的数据包进行解析而得到一个指令。本实施方式中，则是采用自定义的封装协议将多个 指令封装成一个数据包，即使一个数据包中携带多个指令，以在传输一个数据包时能将多 个指令同时进行发送。
[0085] 需要注意的是，每个数据包中所携带的指令的数量可根据情况进行设定，在满足 传输速度以及副主机芯片12的存储容量的要求下，数据包中所携带的指令的数量越多，传 输效率也就越高。
[0086] 步骤S603 :副主机芯片12接收数据包，并采用与自定义封装协议对应的自定义解 析协议在数据包中截取出至少两个指令。
[0087] 在对多个指令按照自定义的封装协议进行封装时，由于每个数据包中携带多个指 令，因此使封装得到的数据包携带自定义的包头标识和包尾标识，用以作为一个数据包的 标识。由此，当副主机芯片12依次接收到多个数据包时可根据每个数据包携带的包头标 识和包尾标识截取出一个数据包，进而对该数据包进行解析以获取数据包中的多个指令。 并且，在进行数据包封装时，还使一个数据包中的每个指令携带自定义的区隔标识，用以作 为一个指令的标识。每个指令的区隔标识不相同，从而当副主机芯片12对一个数据包进行 解析以获取数据包中的多个指令时，可根据每个指令所携带的区隔标识截取出每个指令， 由此可对每个指令进行处理。
[0088] 举例而言，如图7所示，图7示出了采用自定义封装协议将多个指令进行封装所 得到的数据包的封装结构，以一个数据包携带两个指令为例进行说明，每个数据包中的两 个指令分别用〇和1表示，图中示出了 5个数据包，一个括号""中的数据即代表一个数 据包，即每个数据包携带的自定义的包头标识和包尾标识为括号" Ο "，副主机芯片12通过 识别一对括号" 0 "截取出一个数据包。而括号中包括〇和1两个指令，每个指令用单引号 " "作为区隔标识，副主机芯片12可根据单引号" "截取出每个指令。
[0089] 在本实施方式中，虽然将多个指令封装在一个数据包中进行同时传输，但由于USB 协议的纠错能力较强，在USB协议中包含了传输错误管理、错误恢复等功能，同时可根据不 同的传输类型来处理传输错误，因此即使在传输过程中发生错误也不需要花费太多时间进 行重传。
[0090] 在本发明一优选实施方式中，核心板3与底板11的配合关系为主控与 PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器）模式的配合关系，即本发明的 纺织设备的电控系统为PLC控制系统，核心板3根据PLC程序进行整个纺织过程的控制。 PLC控制系统具有抗干扰能力强、可靠性和稳定性高等优点，且PLC程序编程简单，逻辑性 较强，使得控制功能更容易实现，因此，本发明采用PLC电控系统，可以使得纺织设备性能 更佳。当然，在其他实施方式中，核心板3也可以采用单片机控制、PCC(ProgrammbleCompu terController，可编程计算机控制器）控制等方式与底板11进行配合，以进行纺织过程的 控制工作。
[0091] 参阅图8,在本发明纺织设备的又一实施方式中，不同图示中的相同标号的元件 作用相同，纺织设备还包括设置在主控电路板1上的1/0扩展板4。1/0扩展板4为10 口 丰富的MCU，其与主控电路板1上的副主机芯片12连接，以通过副主机芯片12与核心板3 进行连接，且1/0扩展板4通过I2C总线与核心板3进行通信，以实现送纱器电机的调速、 副罗拉电机的正反转和调速、开合电机的正反转和调速等功能。通过1/0扩展板4使得核 心板3能够连接更多的外围设备。不同的客户需求不同，现有技术中，为满足不同客户的需 求通常需要设置不同的连接线连接核心板3,造成线路杂乱复杂，在本实施方式中，通过设 置1/0扩展板4,将核心板3上的相关功能引导至1/0扩展板4上，因此对于不同的客户，只 需根据其需求插接1/0扩展板4上的相应10 口，既能够满足不同客户的需求，使用方便，且 能够避免复杂的布线，使得线路连接和分布更简单。
[0092] 其中，在优选实施方式中，1/0扩展板4可通过连接线与主控电路板1的底板11可 拆卸连接，以通过底板11连接副主机芯片12。当然，在其他实施方式中，1/0扩展板4也可 以直接插接在底板11上，即分别在1/0扩展板4和底板11上设置相匹配的插接口，以通过 可插拔方式进行连接，进而实现1/0扩展板4与底板11的可拆卸连接。
[0093] 由于不同的核心板3需要采用不同的1/0扩展板4,因此当需要更换核心板3时， 通常也需要更换相应的1/0扩展板4。本实施方式通过使1/0扩展板4与底板11之间采用 可拆卸方式进行连接，能够更方便1/0扩展板4的拆装。
[0094] 参阅图9,在本发明纺织设备的又一实施方式中，不同图示中的相同标号的元件作 用相同，设备还包括设置在主控电路板1上的步进电机驱动器5，步进电机驱动器5具体设 置在底板11上。在现有的纺织设备中，步进电机驱动器通常是作为单独的一个部件设置在 纺织设备的机床中，包括通信控制模块、驱动芯片以及功率管（H桥），通信控制模块对来自 主控电路板上的副主机芯片的信号进行转换、数据前端处理、电平匹配等，且还接收来自驱 动芯片的报警。而本实施方式中，将步进电机驱动器5设置在主控电路板1上，其可以通 过焊接等方式固定步进电机驱动器5于主控电路板1的底板11上，或者也可以通过可拆 卸方式将步进电机驱动器5设置在主控电路板1的底板11上。因此在控制步进电机运转 时，从主控电路板1上出来的控制信号即是步进电机的驱动信号，可以直接驱动步进电机 运转。
[0095] 其中，步进电机驱动器5包括驱动芯片51和功率驱动电路52。驱动芯片51分别 连接副主机芯片12和功率驱动电路52。驱动芯片51用于输入副主机芯片12的控制信号， 并根据来自副主机芯片12的控制信号输出多路驱动信号至功率驱动电路52,从而功率驱 动电路52根据多路驱动信号分别驱动多个步进电机进行运转，由此实现步进电机的控制。 此外，驱动芯片51还用于将反馈信号反馈至副主机芯片12,该反馈信号用于反馈步进电机 的各项运行参数。副主机芯片12根据反馈信号来输出控制信号至驱动芯片51中，并且还 将匹配参数输出至驱动芯片51。通过驱动芯片51和副主机芯片12的共同作用，实现对步 进电机的闭环控制，可以根据步进电机实时运转的情况对步进电机进行控制，提高了步进 电机转动的准确性。
[0096] 通过本实施方式中，将步进电机驱动器5集成到主控电路板1的底板11上，从而 副主机芯片12可直接连接驱动芯片51，并使副主机芯片12增加处理反馈信号的能力以及 增加匹配驱动芯片51的能力，因此与现有的相比，可省略掉通信控制模块。
[0097] 参阅图10,在本发明纺织设备的又一实施方式中，不同图示中的相同标号的元件 作用相同，设备还包括操作盒6,操作盒6主要用于为操作人员输入各种操作指令提供输入 介质。操作盒6包括一块操作盒底板61。在本实施方式中，核心板3作为操作盒6的一部 分插接在操作盒底板61上，即操作盒底板61上设置有用于插接核心板3的插槽，核心板3 上具有与该插槽相匹配的插口，通过核心板3上的插口与操作盒底板61上的插槽的配合， 可实现核心板3与操作盒底板61的可拆卸连接。当需要更换核心板3时，只需将核心板3 拔离操作盒底板61，再将新的核心板3插入操作盒底板61即可，方便核心板3的更换。此 夕卜，操作盒底板61与主控电路板1上的底板11通过带通用接口的数据线可拆卸连接，由 此实现核心板3和副主机芯片12的可拆卸连接，即在操作盒底板61设置有与核心板3连 接的通用接口，该通用接口与带通用接口的数据线的一端口相匹配，主控电路板1上的底 板设置有与副主机芯片12连接的通用接口，该通用接口与带通用接口的数据线的另一端 口相匹配，由此可通过带通用端口的数据线实现核心板3与副主机芯片12的可拆卸连接。
[0098] 其中，操作盒6还包括显示屏62和人机交互电路63。显示屏62和人机交互电路 63通过操作盒底板61连接核心板3,即在操作盒底板61上设置有连接核心板3的插槽，显 示屏62、人机交换电路63可通过通信总线与操作盒底板61上的相应插槽连接，从而通过相 应插槽连接核心板3。
[0099] 因此，本实施方式里，显示屏62和核心板3均是设置在操作盒6上。而在现有技术 的纺织设备中，核心板是设置在主控电路板上，操作盒和主控电路板上均设显示转换模块 的目的，是因为主控电路板和操作盒之间的显示信号的传输较容易受到干扰或出现传输损 耗，因此增设显示转换模块将核心板到显示转换模块之间传输的TTL信号转为差分信号， 而差分信号传输到操作盒的显示转换模块后，再转为TTL信号给显示屏，以克服信号干扰 或传输损耗的问题。然而，即使如此，显示信号仍然容易受到干扰导致问题不断；并且，显示 信号线的长度一般还不能超过3米，导致需要更远程操作的需求受到压制。在性能受到限 制的同时，上述的显示传输系统成本也较为高昂。此外，如果操作盒上的显示屏更换掉，则 需要更换操作盒已经主控电路板上的两个显示转换模块，较为麻烦也增加成本。
[0100] 与现有技术不同的是，本实施方式中，将显示屏62和核心板3均设置在操作盒6 中，由此显示屏62是在操作盒6中通过操作盒底板61直接连接核心板3,两者之间的连 接线较短，由此不需要现有技术的显示转换模块和较长的差分信号线，显示信号无需从操 作盒之外较远的主控电路板上经过显示转换模块将TTL信号转为差分信号、到操作盒上再 经过显示转换模块将差分信号转为TTL信号给显示屏的繁琐过程，即节省了至少两个显 示转换模块和它们之间的差分信号线，也节省了主控电路板上专门插接该差分信号线的插 槽，成本大幅降低；而且，由于显示屏62在操作盒中通过操作盒底板61连接核心板3,距离 很短且避开了信号干扰环境，同时信号连接相对可靠，因此显示信号稳定性得以保证，大幅 降低由于显示出现故障导致的操作风险。
[0101] 更进一步地，本发明优选实施方式中，人机交互电路63是设置于显示屏62上的触 摸屏、或与显示屏62二合一的触摸显示屏。采用触摸屏的方式实现人机交互，更方便操作 人员的操作，且可以使得操作盒6的结构更简单，减少繁琐的布线。
[0102] 在本发明的其中一个实施方式中，纺织设备包括分布式设置的第一电路板和第二 电路板，其中第一电路板上设置有AC/DC转换电路，AC/DC转换电路将接收的交流电压转换 成第一直流电压，第一电路板和第二电路板分别设置有DC/DC转换电路，第一直流电压分 别供给至第一电路板和第二电路板上的DC/DC转换电路，并由DC/DC转换电路转换成各自 所需的第二直流电压。通过以上方式，本发明能够避免额外设置电源总成，大大降低了供电 线路的复杂度。
[0103] 在本发明的其中另一个实施方式中，还提供纺织设备中至少两个动作元件之间的 功率控制方法，该方法包括：控制至少两个动作元件的控制系统获取控制指令；解析控制 指令是否用于控制至少两个动作元件在至少部分时间内同时执行动作；若控制指令用于控 制至少两个动作元件同时动作，则将至少两个动作元件的动作的执行时间彼此错开，同时 使得至少两个动作元件的执行效果满足要求。通过以上方式，本发明实施方式能够避免至 少两个动作元件同时动作时的实际功率过大，大幅降低功率消耗，特别是对于同时控制数 量较多的动作元件的场景下，功率节省效果特别明显。
[0104] 参阅图11，本发明机控设备的控制系统一实施方式中，控制系统包括控制装置 111和驱动执行元件113的驱动装置112。控制装置111通过串口协议和驱动装置112连 接。
[0105] 本实施方式中，控制装置111和驱动装置112采用串口协议进行通信，与现有的 CAN通信协议相比，可提高通信传输速率，由此能够保证控制装置111和驱动装置112之间 通讯的实时性，提高设备运行的稳定性。
[0106] 其中，机控设备为纺织设备，执行元件113为机头中的纱嘴电磁铁、选针器、度目 电机、三角电磁铁以及三角电机，当然也可以是其中的一种。控制装置111为纺织设备中主 控电路板，驱动装置112为纺织设备中的机头板，机头板用于驱动纱嘴电磁铁、选针器、度 目电机、三角电磁铁以及三角电机等执行元件进行纺织工作。主控电路板的副主机芯片和 机头板之间通过串口协议传输经过封装的数据包，并且在数据包的接收端对数据包进行校 验，若校验不通过则要求发送端重发，由此保证数据包的准确性。
[0107] 进一步地，当控制装置111或驱动装置112对数据包进行校验时，所做的校验包括 对数据包本身进行校验，如奇偶校验或CRC校验，以判断数据包本身携带的数据是否正确， 还包括对相邻数据包之间的关联关系进行校验，如判断相邻数据包各自所携带的标识之间 是否满足预定条件，例如是否为连续的数字，以判断数据包是否有丢失。当两项校验中的任 一项不通过时则判断为校验不通过，此时可要求发送端重发数据包，由此可确保所接收到 的数据包都是正确的数据包。
[0108] 其中，纺织设备为上述任一实施方式中的纺织设备，控制装置111和驱动装置112 之间通过串口协议传输经过封装的数据包的过程可参考上述实施方式进行，此处不进行 --赘述。
[0109] 参阅图12,本发明机控设备的控制装置一实施方式中，控制装置包括基板121、控 制电路122以及串口 123。控制电路122和串口 123设置在基板121上，并且相互连接。串 口 123用于连接机控设备的用于驱动执行元件的驱动装置。
[0110] 其中，驱动装置接收来自控制电路122的指令，以根据所接收到的指令驱动执行 元件执行操作。
[0111] 本实施方式中，控制电路122通过串口协议的方式与驱动装置连接，两者之间采 用串口协议进行通信，与现有的CAN通信协议相比，可提高通信传输速率，由此能够保证 控制装置122和驱动装置之间通讯的实时性，提高设备运行的稳定性。
[0112] 优选地，该串口为实现RS485高速串口通信的接口，当然也可是USB串口或无线通 信接口。
[0113] 优选地，其中，机控设备为纺织设备，执行元件113为机头中的纱嘴电磁铁、选针 器、度目电机、三角电磁铁以及三角电机，当然也可以是其中的一种。控制装置为纺织设备 中主控电路板，驱动装置为纺织设备中的机头板，机头板用于驱动纱嘴电磁铁、选针器、度 目电机、三角电磁铁以及三角电机等执行元件进行纺织工作。基板121为主控电路板的底 板，控制电路122为主控电路板的副主机芯片，副主机芯片和机头板之间通过串口协议传 输经过封装的数据包，并且在数据包的接收端对数据包进行校验，若校验不通过则要求发 送端重发，由此保证数据包的准确性。
[0114] 进一步地，当副主机芯片或机头板对数据包进行校验时，所做的校验包括对数据 包本身进行校验，如奇偶校验或CRC校验，以判断数据包本身携带的数据是否正确，还包括 对相邻数据包之间的关联关系进行校验，如判断相邻数据包各自所携带的标识之间是否满 足预定条件，例如是否为连续的数字，以判断数据包是否有丢失。当两项校验中的任一项不 通过时则判断为校验不通过，此时可要求发送端重发数据包，由此可确保所接收到的数据 包都是正确的数据包。
[0115] 其中，纺织设备为上述任一实施方式中的纺织设备，副主机芯片和机头板之间通 过串口协议传输经过封装的数据包的过程可参考上述实施方式进行，此处不进行一一赘 述。
[0116] 此外，控制装置除了串口 123之外还包括一个设置于基板121上的通用接口 124。 通用接口 124连接控制电路122,还用于连接纺织设备的核心板。控制电路122用于从通用 接口 124中接收来自核心板的数据，并将数据封装成数据包再发送至串口 123,以通过串口 123发送至机头板。
[0117] 参阅图13,本发明机控设备的驱动装置一实施方式中，包括基板131、用于驱动执 行元件的驱动电路132以及串口 133。驱动电路132和串口 133设置在基板131上，并且相 互连接。其中，串口 133用于连接机控设备的控制装置的控制电路。
[0118] 其中，驱动电路132接收来自控制电路的指令，以根据所接收到的指令驱动执行 元件执行操作。
[0119] 本实施方式中，驱动电路132通过串口协议的方式与控制电路连接，两者之间采 用串口协议进行通信，与现有的CAN通信协议相比，可提高通信传输速率，由此能够保证驱 动装置和控制装置之间通讯的实时性，提高设备运行的稳定性。
[0120] 其中，机控设备为纺织设备，执行元件为机头中的纱嘴电磁铁、选针器、度目电机、 三角电磁铁以及三角电机，当然也可以是其中的一种。控制装置为纺织设备中主控电路板， 控制电路为主控电路板上的副主机芯片，驱动装置为纺织设备中的机头板，机头板中的驱 动电路132用于驱动纱嘴电磁铁、选针器、度目电机、三角电磁铁以及三角电机等执行元件 进行纺织工作。副主机芯片和机头板的驱动电路132之间通过串口协议传输经过封装的数 据包。
[0121] 其中，驱动电路132接收来自串口 133的数据包，并对数据包进行校验。所做的校 验包括对数据包本身进行校验，如奇偶校验或CRC校验，以判断数据包本身携带的数据是 否正确，还包括对相邻数据包之间的关联关系进行校验，如判断相邻数据包各自所携带的 标识之间是否满足预定条件，例如是否为连续的数字，以判断数据包是否有丢失。当两项校 验中的任一项不通过时则判断为校验不通过，此时驱动电路132发送重传指令至串口 133， 以通过串口 133将重传指令发送给控制电路，从而使控制电路重新发送数据包，以确保驱 动电路132所接收到的数据包都是正确的数据包。
[0122] 其中，纺织设备为上述任一实施方式中的纺织设备，控制电路和驱动电路132之 间通过串口协议传输经过封装的数据包的过程可参考上述实施方式进行，此处不进行一一 赘述。
[0123] 本发明还提供机控设备中的通讯方法的一实施方式中，所述方法包括机控设备 的第一元件通过串口向第二元件发送数据。即第一元件和第二元件采用串口协议进行通 讯，能够提高通信速率，以保证第一元件和第二元件之间通信的实时性。
[0124] 优选地，第一元件通过RS485高速串口通信协议向第二元件发送数据。
[0125] 其中，机控设备可以为上述任一实施方式的纺织设备，第一元件可以为纺织设备 中的副主机芯片，第二元件可以为纺织设备中的机头板。
[0126] 本发明通信设备中的通讯方法另一实施方式中，包括机控设备的第二元件通过串 口接收来自第一元件的数据。
[0127] 优选地，第二元件通过RS485高速串口通信协议接收来自第一元件发送数据。
[0128] 其中，机控设备可以为上述任一实施方式的纺织设备，第一元件可以为纺织设备 中的副主机芯片，第二元件可以为纺织设备中的机头板。
[0129] 以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的 【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种纺织设备，其特征在于，包括： 主控电路板和机头板； 其中，所述主控电路板包括底板和设置于底板上的副主机芯片，所述副主机芯片通过 串口协议与所述机头板连接。
2. 根据权利要求1所述的纺织设备，其特征在于， 所述副主机芯片与所述机头板之间通过串口协议传输经过封装的数据包，并且在所述 数据包的接收端对所述数据包进行校验，若校验不通过则要求发送端重发。
3. 根据权利要求2所述的纺织设备，其特征在于， 所述副主机芯片或所述机头板对所述数据包进行校验包括对所述数据包本身进行校 验、以及对相邻所述数据包之间的关联关系进行校验，两项所述校验任一项不通过即判断 为校验不通过，相邻所述数据包之间的关联关系预先定义。
4. 根据权利要求3所述的纺织设备，其特征在于， 所述对所述数据包本身进行校验包括所述数据包的奇偶校验，所述对所述数据包之间 的关联关系进行校验包括判断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否满足预 定条件，若不满足则判断为不通过。
5. 根据权利要求4所述的纺织设备，其特征在于， 所述判断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否满足预定条件具体判断 相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否为连续，若不连续则不满足预设条件。
6. 根据权利要求5所述的纺织设备，其特征在于， 所述判断相邻收到的所述数据包各自所携带的标识之间是否为连续是指判断相邻收 到的所述数据包各自所携带的标识之间是否为连续的数字，若不是连续的数字，则不满足 预设条件。
7. 根据权利要求2所述的纺织设备，其特征在于， 所述数据包的封装包括封装头部和封装尾部，所述封装头部包括至少三个标识字符， 所述数据包内的有效字符是14个，所述14个有效字符包括8个字符的控制数据和6个字 符的命令码。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的纺织设备，其特征在于， 所述机头板是纺织操作的被动执行元件，所述副主机芯片是纺织操作的主动执行元 件，所述串口协议的传输速率大于5M。
9. 根据权利要求8所述的纺织设备，其特征在于，所述串口协议是RS485、RS422或 RS232中的一种。
10. 根据权利要求1至7任一项所述的纺织设备，其特征在于， 所述纺织设备包括与所述副主机芯片独立分离且通过通用接口连接的核心板，所述核 心板与所述副主机芯片之间通过USB协议至少发送一次数据包的过程中，在所述数据包中 携带至少两个指令。
11. 根据权利要求10所述的纺织设备，其特征在于，所述核心板与所述副主机芯片之 间通过USB协议至少发送一次数据包之前，采用自定义封装协议在所述USB协议之上将所 述至少两个指令封装为一个数据包，并且在接收到所述数据包时，采用与所述自定义封装 协议对应的自定义解析协议在所述数据包中截取出所述至少两个指令。
12. 根据权利要求1至7任一项所述的纺织设备，其特征在于，包括可拆卸连接所述主 控电路板上的I/O扩展板。
13. 根据权利要求1至7任一项所述的纺织设备，其特征在于，包括设置于所述主控 电路板上的步进电机驱动器，所述步进电机驱动器包括驱动芯片和功率驱动电路，所述驱 动芯片分别连接所述副主机芯片和功率驱动电路，所述驱动芯片输入所述副主机芯片控制 信号，输出多路驱动信号至所述功率驱动电路，并且将反馈信号反馈至所述副主机芯片，所 述副主机芯片根据所述反馈信号来输出所述控制信号，并且将匹配参数输出至所述驱动芯 片。
14. 一种机控设备的控制系统，其特征在于，包括： 控制装置和驱动执行元件的驱动装置； 所述控制装置通过串口协议与所述驱动装置连接。
15. 根据权利要求14所述的控制系统，其特征在于， 所述机控设备是纺织设备，所述执行元件是机头中的纱嘴电磁铁、选针器、度目电机、 三角电磁铁以及三角电机中的至少一种，所述控制装置与所述驱动装置之间通过串口协议 传输经过封装的数据包，并且在所述数据包的接收端对所述数据包进行校验，若校验不通 过则要求发送端重发。
16. 根据权利要求15所述的控制系统，其特征在于， 所述控制装置或所述驱动装置对所述数据包进行校验包括对所述数据包本身进行校 验、以及对相邻所述数据包之间的关联关系进行校验，所述两项校验任一项不通过即判断 为校验不通过，相邻所述数据包之间的关联关系预先定义。
17. -种机控设备的控制装置，其特征在于，包括： 基板、控制电路以及串口； 所述控制电路和串口设置于所述基板上，并且相互连接； 所述串口用于连接机控设备的用于驱动执行元件的驱动装置。
18. 根据权利要求17所述的控制装置，其特征在于， 所述机控设备是纺织设备，所述执行元件是机头中的纱嘴电磁铁、选针器、度目电机、 三角电磁铁以及三角电机中的至少一种，所述控制装置除所述串口之外还包括至少一个设 置于所述基板上的通用接口，所述通用接口连接所述控制电路，还用于连接所述纺织设备 的核心板，所述控制电路用于从所述通用接口中接收来自所述核心板的数据，并将所述数 据封装成数据包再发送至所述串口。
19. 一种机控设备的驱动装置，其特征在于，包括： 基板、用于驱动执行元件的驱动电路以及串口； 所述驱动电路和串口设置于所述基板上，并且相互连接； 所述串口用于连接所述机控设备的控制装置的控制电路。
20. 根据权利要求19所述的驱动装置，其特征在于， 所述机控设备是纺织设备，所述执行元件是机头中的纱嘴电磁铁、选针器、度目电机、 三角电磁铁以及三角电机中的至少一种，所述驱动电路用于接收来自所述串口的数据包， 并对所述数据包本身进行校验、以及对所述数据包之间的关联关系进行校验，所述两项校 验任一项不通过即判断为校验不通过，并发送重传指令至所述串口，所述数据包之间的关 联关系预先定义。
21. -种机控设备中的通讯方法，其特征在于，包括： 所述机控设备的第一元件通过串口向第二元件发送数据。
22. -种机控设备中的通讯方法，其特征在于，包括： 所述机控设备的第二元件通过串口接收来自第一元件的数据。
【文档编号】H04L1/18GK104102169SQ201410268510
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】唐宝桃 申请人:福建睿能科技股份有限公司