壓電賈卡梳控制驅動系統技術方案

本發明專利技術公開了一種壓電賈卡梳控制驅動系統，該系統用于電子賈卡經編機，它包括工控機、控制盒、1至32個驅動箱、總線終結器以及4個主軸感應器。工控機為一臺內設相應的賈卡梳控制驅動軟件的普通工業控制計算機。控制盒的核心器件為一個可編程控制器PLC。每個驅動箱包括母板、中繼板和1至12塊驅動板，中繼板和所有驅動板均通過其各自的串行數據總線接口以接插的方式安裝在母板上。中繼板的串行數據總線接口與各驅動板的串行數據總線接口電連接，每塊驅動板設有使用時與壓電賈卡梳電連接的輸出驅動端。各驅動箱依次電連接，第一臺驅動箱還與控制盒電連接，最后一臺驅動箱還與總線終結器電連接，4個主軸感應器與控制盒電連接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及紡織機械領域，更具體的涉及一種賈卡經編機或鉤編機的壓電賈卡梳控制驅動系統。
技術介紹
壓電式賈卡經編機或者壓電式賈卡鉤編機是一種利用壓電賈卡梳進行提花的紡織機械，一般由多個壓電陶瓷賈卡針組合構成一個賈卡梳。每個壓電陶瓷賈卡針的兩面各貼有壓電陶瓷片，壓電陶瓷片之間有玻璃纖維層或金屬片隔離，當給兩側的壓電陶瓷的電極加上計算機程序控制的正負電壓信號后，壓電陶瓷會彎曲變形，從而使得賈卡針向左或者向右偏移，并可保持這種偏移，如此即可完成經編機或鉤編機的提花工作。壓電式陶瓷賈卡針具有功耗小、噪音小、無電磁干擾、工作頻率高、低熱量釋放等優點。為了精確編織任意復雜花型的織物，賈卡針的偏移量要求非常精確，因此對控制賈卡針的偏移量的控制精度不夠高的設備來說，要精確編織任意復雜花型的織物有很大的難度。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種使用時可以使得賈卡經編機或賈卡鉤編機能精確編織任意復雜花型的織物的壓電賈卡梳控制驅動系統，該系統性能穩定、操作方便，能夠精確、穩定地驅動壓電陶瓷賈卡針的偏移。實現本專利技術目的的技術方案是提供一種壓電賈卡梳控制驅動系統，包括工控機、 控制盒、1至32個驅動箱、總線終結器以及4個主軸感應器。工控機為一臺內設相應的賈卡梳控制驅動軟件的普通工業控制計算機，設有能與控制盒進行數據通訊的數據通訊接口。控制盒的核心器件為一個可編程控制器PLC，控制盒設有RS-422雙通道標準串行通訊數據總線接口、能與工控機進行數據通訊的數據通訊接口以及數量與主軸感應器的數量相同的傳感信號輸入端口。工控機的數據通訊接口與控制盒的數據通訊接口電連接。各主軸感應器均設有傳感信號輸出端口，各主軸感應器的傳感信號輸出端口使用時與控制盒的相應一個傳感信號輸入端口電連接。每個驅動箱均包括機箱、母板、中繼板和1至12塊驅動板。中繼板設有第一 RS-422 接口、第二 RS-422接口以及串行數據總線接口。每塊驅動板設有串行數據總線接口。母板是一塊印制電路板，固定設置在機箱的箱體內。中繼板和各驅動板均通過其各自的串行數據總線接口以接插的方式安裝在母板上，且中繼板的串行數據總線接口與各驅動板的串行數據總線接口電連接，每塊驅動板設有使用時與壓電賈卡梳電連接的輸出驅動端。當驅動箱為一個時，該驅動箱的中繼板通過其第一 RS-422接口與控制盒的 RS-422雙通道標準串行通訊數據總線接口電連接，該驅動箱的中繼板通過其第二 RS-422 接口與總線終結器電連接。當驅動箱為依次設置的2至32個時，第一臺驅動箱的中繼板通過其第一 RS-422 接口與控制盒的RS-422雙通道標準串行通訊數據總線接口電連接，其他所有驅動箱的中繼板的第一 RS-422接口與前一驅動箱的中繼板的第二 RS-422接口電連接，最后一臺驅動箱的中繼板的第二 RS-422接口與總線終結器電連接。上述各驅動箱的中繼板是在一塊印制電路板上安裝有包括雙MCU處理器在內的電子元器件的部件，上述的雙MCU處理器分為主處理器及從處理器，主處理器和從處理器之間通過高速并行數據總線相連。中繼板還包括FLASH提花數據存儲器、RAM外部數據存儲器、差分-單端轉換器、單端-差分轉換器以及相應的各類數據控制總線，主處理器分別與從處理器、FLASH提花數據存儲器、RAM外部數據存儲器、差分_單端轉換器、單端_差分轉換器電連接，從處理器分別與差分-單端轉換器、單端-差分轉換器、串行數據總線接口電連接。第一 RS-422接口與差分-單端轉換器電連接，第二 RS-422接口與單端-差分轉換器電連接。中繼板的FLASH提花數據存儲器的容量為8兆字節至256兆字節。中繼板的RAM 外部數據存儲器的容量為64K字節。中繼板還設有連接在主處理器與串行數據總線接口之間的相應數量的旁路電子開關。中繼板還設有一個指示燈和一個蜂鳴器，指示燈和蜂鳴器的各自的供電電路的控制端與中繼板的主處理器的相應的端口相連接。驅動板是在一塊印制電路板上安裝有包括中央處理器在內的電子元器件的部件。 驅動板具有設置在前級電路與后級電路之間的低壓信號轉高壓信號的器件。每塊驅動板使用時與壓電賈卡梳電連接的輸出驅動端有2組端口，從而使用時能與2把壓電陶瓷賈卡梳的正負電極相連接。上述驅動板的前級電路與后級電路之間的低壓信號轉高壓信號的器件是采用光隔離的方式進行信號電壓和驅動電壓之間轉換的器件。上述驅動板上還安裝有RS-232串行通訊接口的標準接插件，該RS-232串行通訊接口的標準接插件與驅動板的中央處理器的串行端口電連接。各個驅動箱的電源系統為帶有輸入過壓保護、輸入欠壓保護、輸入過流保護，輸出過壓保護、輸出欠壓保護和輸出過流保護功能的電源電路。上述工控機的數據通訊接口為USB接口或RS-232C串行接口。控制盒的能與工控機進行數據通訊的數據通訊接口與工控機的數據通訊接口一 致，且兩者由相同的數據通訊接口電連接。各個主軸感應器均為工業自動化控制系統中常用的接近開關。本專利技術具有積極的效果(1)本專利技術的壓電賈卡梳控制驅動系統可支持最多32臺驅動箱的級聯，每臺驅動箱可驅動M把16針的賈卡梳，系統最多可組成32 X24 X 16 = 12288針的提花系統；每臺驅動箱內的中繼板(實際起到直接控制賈卡針的作用)負責存儲其所在驅動箱的M把賈卡梳的提花數據，每個中繼板的數據存儲容量為8至256M，最多可以存儲80000行的提花數據。整個系統的設計可以滿足12觀8 (幅寬)X 80000 (幅高)的整幅面提花數據，可以滿足目前市場流行的各種針織提花系統的提花要求。(2)本專利技術的壓電賈卡梳控制驅動系統的驅動控制由于實現了以驅動箱為單位的同步驅動，使系統的速度不再受限于被控對象，同步指令使級聯在系統中的所有驅動箱內的中繼板幾乎同時進行其控制范圍內的12塊驅動板的數據傳輸，使系統實現了類似于“流水線”的操作方式，每個驅動箱成為一條“流水線”，負責M把賈卡梳的驅動。系統的運行速度由于采用了分布式同步并列驅動模式，一個機箱的驅動速度就相當于是整個系統的驅動速度，系統設計的運行速度> 2000轉/分，完全可以滿足現有提花系統的要求。(3)本專利技術的壓電賈卡梳控制驅動系統采用了單主多從準雙向增強型RS-422串行通訊總線進行提花數據的下載，以確保方便、快捷、準確地將工控機上的完整提花數據包以及提花數據相關的結構屬性下載到系統中每一臺驅動箱(中繼板)上。(4)本專利技術的壓電賈卡梳控制驅動系統采用RS-422串行通訊接口，由上位機輸出信道采用逐級激勵的形式進行傳播，即控制盒的輸出信號送到第一臺驅動箱，再由第一臺驅動箱中的中繼板對信號進行硬件激勵后送第二臺驅動箱，以此類推直到最后一臺驅動箱。因為本系統的各驅動箱之間的距離都非常近，加之逐級激勵的傳輸機制，使系統在原有強抗干擾的差分式雙絞線物理傳輸機制的基礎上，可靠性得到更進一步的加強。附圖說明圖1為本專利技術的一種結構示意圖； 圖2為本專利技術的工作流程示意圖3為本專利技術的控制驅動系統的一種電原理框圖； 圖4為中繼板的內部原理示意圖； 圖5為雙針床賈卡經編機的一種結構示意圖。上述附圖中的標記所表示的技術特征的含義如下 工控機1，控制盒2，驅動箱3，機箱31，中繼板32，驅動板33， 主軸感應器41，總線終結器42，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種壓電賈卡梳控制驅動系統，其特征在于：包括工控機（１）、控制盒（２）、１至３２個驅動箱（３）、總線終結器（４２）以及４個主軸感應器（４１）；工控機（１）為一臺內設相應的賈卡梳控制驅動軟件的普通工業控制計算機，設有能與控制盒（２）進行數據通訊的數據通訊接口；控制盒（２）的核心器件為一個可編程控制器ＰＬＣ，控制盒（２）設有ＲＳ－４２２雙通道標準串行通訊數據總線接口、能與工控機（１）進行數據通訊的數據通訊接口以及數量與主軸感應器（４１）的數量相同的傳感信號輸入端口；工控機（１）的數據通訊接口與控制盒（２）的數據通訊接口電連接；各主軸感應器（４１）均設有傳感信號輸出端口，各主軸感應器（４１）的傳感信號輸出端口使用時與控制盒（２）的相應一個傳感信號輸入端口電連接；每個驅動箱（３）均包括機箱（３１）、母板、中繼板（３２）和１至１２塊驅動板（３３）；中繼板（３２）設有第一ＲＳ－４２２接口、第二ＲＳ－４２２接口以及串行數據總線接口；每塊驅動板（３３）設有串行數據總線接口；母板是一塊印制電路板，固定設置在機箱（３１）的箱體內；中繼板（３２）和各驅動板（３３）均通過其各自的串行數據總線接口以接插的方式安裝在母板上，且中繼板（３２）的串行數據總線接口與各驅動板（３３）的串行數據總線接口電連接，每塊驅動板（３３）設有使用時與壓電賈卡梳電連接的輸出驅動端；當驅動箱（３）為一個時，該驅動箱（３）的中繼板（３２）通過其第一ＲＳ－４２２接口與控制盒（２）的ＲＳ－４２２雙通道標準串行通訊數據總線接口電連接，該驅動箱（３）的中繼板（３２）通過其第二ＲＳ－４２２接口與總線終結器（４２）電連接；當驅動箱（３）為依次設置的２至３２個時，第一臺驅動箱（３）的中繼板（３２）通過其第一ＲＳ－４２２接口與控制盒（２）的ＲＳ－４２２雙通道標準串行通訊數據總線接口電連接，其他所有驅動箱（３）的中繼板（３２）的第一ＲＳ－４２２接口與前一驅動箱（３）的中繼板（３２）的第二ＲＳ－４２２接口電連接，最后一臺驅動箱（３）的中繼板（３２）的第二ＲＳ－４２２接口與總線終結器（４２）電連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫嘉良，
申請(專利權)人：孫嘉良，
類型：發明
國別省市：32