纺织学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (07): 145-150.doi: 10.13475/j.fzxb.20180503407

• 机械与器材 • 上一篇    下一篇

基于双总线架构的经编机双贾卡提花控制系统

张琦1,2, 魏莉1, 罗成1, 夏风林1, 蒋高明1   

  1. 1. 江南大学 教育部针织技术工程研究中心, 江苏 无锡 214122
    2. 武汉纺织大学 湖北省数字化纺织装备重点实验室, 湖北 武汉 430077
  • 收稿日期:2018-05-15 修回日期:2019-04-01 出版日期:2019-07-15 发布日期:2019-07-25
  • 作者简介:张琦(1977-),男,副教授,博士。主要研究方向为经编装备数字化控制。E-mail: zhangqi_vip@jiangnan.edu.cn
  • 基金资助:
    中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JUSRP51727A);湖北省数字化纺织装备重点实验室(武汉纺织)大学开放课题(DTL2017009)

Double jacquard control system of warp knitting machine based on dual bus architecture

ZHANG Qi1,2, WEI Li1, LUO Cheng1, XIA Fenglin1, JIANG Gaoming1   

  1. 1. Engineering Research Center for Knitting Technology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China
    2. Hubei Digital Textile Equipment Key Laboratory, Wuhan Textile University, Wuhan, Hubei 430077, China
  • Received:2018-05-15 Revised:2019-04-01 Online:2019-07-15 Published:2019-07-25

摘要:

针对贾卡梳栉数增多和提花信息量迅速增大后的双贾卡经编机,因静态花型数据加载时间过长和动态提花数据刷新过慢,致使产品工艺翻改不便和生产速度下降等问题,构建了基于两级总线式系统架构和组合式贾卡控制单元的经编双贾卡提花控制系统。采用百兆以太网进行双贾卡工艺文件的静态大数据块批量传送加载,设计双线程时序以平衡大数据量高速流入与低速存储之间的矛盾,开辟双缓冲数据堆栈以空间换时间实现总线数据传输与偏置动作的隔离与并发执行,有效缓解了双贾卡提花生产中大数据量与高实时性之间的冲突。在RDJ6/2型经编机上生产验证表明:所设计的双贾卡提花控制系统可满足生产速度不低于450 r/min,生产速度提升近30%;1 000横列花高双贾卡工艺文件加载时间约为10 s,加载速度提升120倍。

关键词: 经编机, 双贾卡提花控制系统, 生产速度, 加载速度, 双缓冲数据堆栈

Abstract:

In order to solve the problem, too long static data loading time and too slow dynamic data refreshing leading to the inconvenience of pattern change and reduction of speed in the double jacquard warp knitting machine production due to the quick increase in the jacquard comb number and pattern information. A system based on two levels of databus architecture and modular of jacquard control unit of the double jacquard warp knitting jacquard control system was built. 100 Mbps Ethernet was used for big chunks of the pattern file loading, and the double thread scheduling to balance the contradiction between the high-speed flow and low speed storage for the large amount of data was designed. Double data buffer to exchange space for time was adopted to realize the isolation and concurrent execution between the bus data transmission and jacquard action. The conflict between high real-time capability demand and large amount of pattern data transmission effectively was alleviated. By the production verification on the RDJ6/2 double needle warp knitting machine, the designed double jacquard control system can meet the production speed of no lower than 450 r/min, and increases the production speed by nearly 30%. The 1 000-row double-jacquard pattern file loading time is about 10 s, meaning that the loading speed increases by 120 times.

Key words: warp knitting machine, double jacquard control system, production speed, loading speed, double data buffer

中图分类号: 

  • TS183.3

图1

RDJ6/2双贾卡梳栉配置图"

图2

双贾卡4次偏置时序图"

图3

静态数据加载与转存线程"

图4

动态数据刷新时序图"

表1

双线程任务周期值优选"

测试
编号
重复加载
次数
线程1周期
N值/ms
线程2周期
M值/ms
平均加载
时间/s
a 10 2 2 8
b 10 5 2 20
c 10 2 5 10
d 10 5 5 22

图5

织样验证"

表2

两代双贾卡控制系统性能对比"

双贾卡
系统版本
总线
类型
总线速率 1 000横列花型
加载耗时
同款产品
最高生产速度/
(r·min-1)
V1.0 CAN 250 Kbps 20 min 350
V2.0 Ethernet 100 Mbps 10 s 450
[1] 何用辉, 黄耀志 . 基于单片机的压电式贾卡控制系统设计[J]. 工业控制计算机, 2007(12):75-76.
HE Yonghui, HUANG Yaozhi . Piezoelectric jacquard control system based on SIP[J]. Industral Control Computer, 2007(12):75-76.
[2] 赖森财, 任雯, 刘永桂 . 嵌入式电子贾卡控制系统设计[J]. 纺织学报, 2016,37(10):135-140.
LAI Sencai, REN Wen, LIU Yonggui . Design of embedded electronic jacquard control system[J]. Journal of Textile Research, 2016,37(10):135-140.
[3] 江建君, 蒋高明, 夏风林 . 经编压电贾卡系统工作原理探讨[J]. 针织工业, 2009(3):23-25.
JIANG Jianjun, JIANG Gaoming, XIA Fenglin . Working principle of the piezoelectric jacquard system[J]. Knitting Industries, 2009(3):23-25.
[4] 李永虎, 夏风林, 蒋高明 . 基于CAN总线的压电贾卡控制系统[J]. 纺织导报, 2010(7):86-88.
LI Yonghu, XIA Fenglin, JIANG Gaoming . Piezo jacquard control system based on CAN fieldbus[J]. China Textile Leader, 2010(7):86-88
[5] 赖森财, 任雯 . 经编机电子贾卡混合异构串行通信系统设计[J]. 工程设计学报, 2017,24(3):343-349,358.
LAI Sencai, REN Wen . The design of electronic jacquard hybrid isomerism serial communication system for warp knitting machine[J]. Chinese Journal of Engineering Design, 2017,24(3):343-349,358.
[6] 任雯, 赖森财 . 混合异构串行通信系统及动态分配设备地址方法:中国, 106506713A[P]. 2017-03-15.
REN Wen, LAI Sencai. Hybrid heterogeneous serial communication system and dynamic allocation device address method: China, 106506713A[P]. 2017-03-15.
[7] 钟君 . 经编贾卡提花鞋面织物的设计与仿真[D]. 无锡:江南大学, 2017: 6-9.
ZHONG Jun . Design and simulation of warp knitted jacquard shoe-upper fabric[D]. Wuxi:Jiangnan University, 2017: 6-9.
[8] 徐天雨 . 经编双针床双贾卡提花鞋面工艺研究[J]. 针织工业, 2015(8):1-4.
XU Tianyu . Knitting technology of warp-knitted double jacquard vamp fabrics on double bed warp knitting machine[J]. Knitting Industries, 2015(8):1-4.
[9] 周之丽 . 基于Nand Flash的大容量存储装置的设计与研究[D]. 太原:中北大学, 2015: 5-6.
ZHOU Zhili . Design and research of large capacity device based on Nand Flash[D]. Taiyuan:North University of China, 2015: 5-6.
[1] 孙帅, 缪旭红, 张琦, 王瑾. 高速经编机上纱线张力的波动规律[J]. 纺织学报, 2020, 41(03): 51-55.
[2] 汪健东, 夏风林, 李亚林, 赵钰宁. 经编机梳栉电子横移伺服的最优滑模控制[J]. 纺织学报, 2020, 41(02): 143-148.
[3] 徐云龙 夏风林. 双针床经编机间隔距离对纱线需求量的影响分析[J]. 纺织学报, 2019, 40(08): 151-156.
[4] 徐云龙 夏风林. 双针床经编机梳栉摆动对瞬时需纱量和纱线张力的影响[J]. 纺织学报, 2019, 40(06): 106-110.
[5] 苏柳元 孟婥 张玉井 赵义满. 经编机梳栉横移系统误差建模与仿真[J]. 纺织学报, 2018, 39(08): 130-137.
[6] 郑静 夏风林 刘浪. 基于Simulink的经编机电子横移系统仿真[J]. 纺织学报, 2018, 39(02): 150-156.
[7] 牛善宇 曹清林. 采用电子凸轮的多梳栉经编机成圈运动[J]. 纺织学报, 2017, 38(04): 127-133.
[8] 赖森财 任雯 刘永桂. 嵌入式电子贾卡控制系统设计[J]. 纺织学报, 2016, 37(10): 135-140.
[9] 曹清林 赵红霞 曹娟娟 张大伟 樊腾飞. 浮纹贾卡经编机纱线选取机构的设计[J]. 纺织学报, 2016, 37(10): 130-134.
[10] 张琦 夏风林 刘念 李怀宇 李萍 孙黎明. 经编机梳栉的横移振动分析[J]. 纺织学报, 2013, 34(7): 121-125.
[11] 张琦 蒋高明 夏风林 刘苏 汤鲲鹏. 动态变结构控制策略在经编机高速电子横移中的应用[J]. 纺织学报, 2013, 34(3): 121-126.
[12] 刘鑫, 胡旭东, 陈洪立. 基于柔性多体系统的经编机梳栉摆动机构动力学分析[J]. 纺织学报, 2012, 33(6): 92-96.
[13] 郑宝平, 蒋高明, 夏风林, 张琦, 秦文. 双PID控制的经编机电子横移系统设计[J]. 纺织学报, 2012, 33(5): 135-139.
[14] 方园 夏凡甜 居婷婷. 基于UG的高速经编机槽针六连杆机构的建模[J]. 纺织学报, 2012, 33(12): 127-133.
[15] 蒋高明. 经编装备技术研究现状和发展趋势[J]. 纺织学报, 2012, 33(12): 140-144.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!