论文部分内容阅读
选针器是实现针织机械提花编织的关键机构之一,针对现有提花圆纬机选针器执行动作速度慢、容易发热、刀头动作滞后时间一致性差,提花系统以单向并行总线方式实现控制指令下发,抗干扰性差,常有错花、工作不稳定等问题,本文对提花编织原理、选针器工作状态及提花控制系统进行了深入分析研究,提出一种通过改变半硬磁材料磁力方向来改变刀头状态的新型电子选针器原理性设计方案以及基于此磁保持选针器的提花控制系统设计方案。根据半硬磁材料磁性特点及选针器工作要求,进行选针器快速换向驱动电路设计,利用嵌入式技术和现场总线技术,根据提花控制需求和磁保持选针器控制特性要求,进行基于双向高速串行总线结构的圆纬机提花控制系统设计,本文详细阐述了驱动电路、控制系统的硬、软件开发。选针器与提花控制系统配合工作,长时间测试结果表明,系统工作稳定,选针器高速动作正常,整体设计方案合理可行。 硬件部分主要论述了主控模块、人机模块、选针器驱动模块以及系统电源供电模块。其中主控模块采用了STM32F205作为核心处理器,其强大的性能保证了系统高效稳定地运行。同时为了高速、可靠地传输数据,在与主控模块的数据交互上,人机模块引入了基于FPGA的双口RAM技术;而在人机界面的显示上,采用了24位的彩色接口接收器。选针器驱动模块采用了Freescale公司生产的KE06作为选针器驱动控制芯片,其优越的性能完全满足驱动控制、数据交互与存储、报警检测等功能设计需求。MC34901作为CAN通讯传输芯片,使得选针器驱动模块与主控模块之间的数据通讯更为稳定可靠。另外,半桥式驱动控制结构不仅大大地节省了电路数量,降低了驱动控制芯片I/O口的使用率,而且还方便了PCB板的布局与设计。为了获得系统工作需要的直流电12V、5V,电源模块利用电源转换芯片对开关电源提供的24V直流电进行转换。软件部分主要论述了各个模块的程序框架、模块间的数据交互流程以及基于Windows CE嵌入式系统的人机交互界面的功能。