噴氣織機的引緯控制系統(tǒng)直接決定著噴氣織機的運行效率、能耗、產(chǎn)品質(zhì)量、平均無故障時間等關(guān)鍵性的指標,是噴氣織機整個電控系統(tǒng)的核心之一[1]。市場上現(xiàn)存的噴氣織機的引緯控制系統(tǒng)一般都是利用處理器和硬件電路兩部分配合實現(xiàn)[2],即引緯角度信號由處理器通過軟件比較產(chǎn)生,單穩(wěn)態(tài)信號產(chǎn)生部分和電磁閥驅(qū)動部分則由電子元器件組成的硬件電路實現(xiàn)。
這種控制系統(tǒng)歸納起來主要有以下3個缺點:(1)引緯信號是通過比較織機編碼器的角度和預(yù)先設(shè)定的引緯打開關(guān)閉角度產(chǎn)生的。由于CPU的程序是順序執(zhí)行的,在比較這兩個角度的過程中不可避免地存在不一致性,導(dǎo)致引緯的精度不高,引緯不穩(wěn)定。(2)為了保證引緯電磁閥能夠可靠打開,一般采用48V電壓打開電磁閥,并且要求信號持續(xù)時間為精確的8ms。傳統(tǒng)的方法是采用單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生8ms的信號,但是單穩(wěn)態(tài)電路容易受到電阻電容精度和溫度的影響,導(dǎo)致定時精度不高。(3)織機引緯電磁閥的電路多達幾十路,需要幾十個單穩(wěn)態(tài)電路才能滿足要求,電路復(fù)雜,可靠性差,價格昂貴[3]。
1引緯控制系統(tǒng)方案設(shè)計
本文所提出的噴氣織機新型引緯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。采用DSP控制單元與上位機進行串行通信、與FPGA進行并行通信,以實現(xiàn)引緯參數(shù)的實時調(diào)整;FPGA可編程邏輯單元通過比較編碼器的角度信號和設(shè)定角度信號產(chǎn)生引緯單穩(wěn)態(tài)和保持信號;引緯單穩(wěn)態(tài)和保持信號通過驅(qū)動電路控制電磁閥的動作。
2引緯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
引緯控制系統(tǒng)的硬件主要由DSP控制及通信模塊、FPGA信號產(chǎn)生模塊和驅(qū)動電路模塊三部分組成。
2.1DSP控制及通信模塊
DSP選用TI公司的TMS320LF2407A,它是TI公司專為工業(yè)控制設(shè)計的一款DSP,具有兩個事件管理模塊、SPI通信、SCI通信、CAN通信、AD轉(zhuǎn)換等集成外設(shè),其中事件管理模塊包含PWM輸出、比較、捕捉、正交編碼輸入等功能,可以完成除引緯之外的送經(jīng)電機及卷取電機的控制、信號的監(jiān)測、動作的控制等噴氣織機的其他控制功能。與上位機通信的硬件電路采用DSP內(nèi)部集成的CAN控制器和外部CAN收發(fā)器PCA82C250。
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