横机是生产羊毛衫的主要生产设备,适合棉、毛、麻、丝、羊绒、及各种化纤、混纺纱线的编织。传统的手摇横机效率低下、编织产品质量差、成本高。电脑横机是一种多功能针织机,它融合了计算机控制、电子技术、机械设计、针织工艺等多项技术,实现针织生产过程的自动化,可以编织提花组织、集圈组织及各种移圈组织,还能编织成形产品等等。电脑机替代手工机械是一个必然的过程。 本文首先介绍了嵌入式系统的特点及其发展趋势,接着对横机的机械结构和工作原理进行了阐述,然后,在对横机针织工艺分析的基础上,结合嵌入式技术,设计了一种新型的全自动电脑横机控制系统。引入分级控制原理,将系统分为监控级、主控级、底层控制级,各级之间通过CAN总线通信。 监控级主要功能是实现人机接口,采用32位ARM处理器,包括LCD显示,键盘,USB接口。打花文件通过USB接口输入,进行一定的处理后,通过总线传输到主控级。比以往广泛使用的软盘接口,在速度及可靠性上都有很大的提高。 主控级采用Atmel公司的ARM处理器,大容量的FLASH存储器(8MB),保证大型花型文件的快速准确的输入。主控级负责整个系统的协调与控制。 底层控制级实现对机头上的执行对象的控制,使机头上的各个电磁铁,选针器,步进电机按照编织工艺要求动作。采用TI公司的DSP TMS320LF2407A处理器,并用Altera公司的CPLD对系统进行扩展,实现I/O扩展,地址译码,步进电机脉冲输出等功能。大大提高了处理速度。 系统采用分级控制的模式,将机头的控制从主控级中分离出来,更符合横机的实际结构,使系统结构更清晰可靠,比目前常见的只用主控级一个模块控制所有执行对象的机构具有更高的效率和稳定性。