專利名稱：織機電子提花機通訊協議控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種織機電子提花機通訊協議控制器，它主要用于紡織行業，同時也適用于其他基于VDI通訊協議的設備之間的通訊。
背景技術：
目前電子提花機和織機之間的數據交換大部分采用電信號的方式進行連接，這種連接方式最大的優點就是簡單，缺點是不能勝任較為復雜的數據交互場合。復雜的數據交互必須采用通訊協議的形式，原因在于控制信號增加到一定的數量后，不可能再通過增加傳輸線路的方式來解決問題，因為這將導致連接器件的復雜性和成本難以控制，因此必然采用編碼的方式，為了保證編碼傳輸的可靠性，必然增加校驗、應答等要素，從而形成為通訊協議。
通訊協議在紡織機械上的使用，在國外，最早可以追溯到1988年。當時為了簡化紡織機械之間的數據交互，則由德國工程師組織VDI提出了相關的協議規范，稱為VDI系列協議。時至今日，目前高端的進口織機基本都采用基于VDI協議的通訊方式實現設備間的數據傳輸，因為此類織機控制復雜，傳輸的數據量大。
目前，在國外，Stubli、Bonas和Groass這三個提花機生產廠家分別實現了基于通訊協議的互連，這三個廠家都采用通訊板的形式實現對通訊協議的支持。通訊板插在總線上，與控制系統之間通過總線進行數據交互，采用的元器件集成度并不高，而且線路比相當復雜。另外，由于這些通訊板的開發目的都是用于配套自有產品，因而它們都不是通用的。
在國內，目前沒有基于VDI協議實現對織機進行實時控制的報道。2005年7月的查新結果也說明了這一點。事實上在本發明實施前，基于通訊協議的織機沒有采用過國產電子提花機與之相配套，原因就是沒有掌握基于通訊協議的控制技術。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種基于通訊協議的具有高可靠性、高抗干擾能力的織機電子提花機通訊協議控制器。
本發明解決上述技術問題的技術方案是一種織機電子提花機通訊協議控制器，包括通訊控制器CPU、輸入部分和輸出部分，通訊控制器CPU與輸入部分和輸出部分分別連接，其特征在于通訊控制器CPU的內置程序負責控制信息的接收處理以及按照通訊協議的要求實現電子提花機控制器對織機的控制要求；輸入部分與電子提花機控制器的串行口連接，負責輸入信號的過濾處理和電平匹配，并將接收的信號發送給通訊控制器CPU進行處理；輸出部分與織機的通訊端口連接，負責輸出信號的電平匹配，并將通訊控制器CPU的輸出數據發送給織機。
本發明所述的通訊控制器CPU可以是LC21XX系列芯片。
本發明所述的輸入部分可以包括MAX232芯片。
本發明所述的輸出部分可以包括MAX490芯片。
本發明解決上述技術問題的技術方案還包括如上所述的織機電子提花機通訊協議控制器的實現方法，該織機電子提花機通訊協議控制器包括通訊控制器CPU、輸入部分和輸出部分，通訊控制器CPU與輸入部分和輸出部分分別連接，通訊控制器CPU的內置程序負責控制信息的接收處理以及按照通訊協議的要求實現電子提花機控制器對織機的控制要求；輸入部分與電子提花機控制器的串行口連接，負責輸入信號的過濾處理和電平匹配，并將接收的信號發送給通訊控制器CPU進行處理；輸出部分與織機的通訊端口連接，負責輸出信號的電平匹配，并將通訊控制器CPU的輸出數據發送給織機，所述的實現方法包括織機初始化會話，慢車織造會話，正常織造會話和出錯處理及恢復。
本發明所述的織機初始化會話、慢車織造會話、正常織造會話和出錯處理及恢復均以標準的軟件接口方式實現。
本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果●織機電子提花機通訊協議控制器結構簡單，抗干擾能力強，這是因為使用了高度集成的工業級嵌入式芯片，而且織機電子提花機通訊協議控制器與電子提花機控制器之間采用串行線路連接，連接方便、簡單；●大大地簡化了電子提花機控制器的開發，電子提花機控制器只要將織機需要的數據傳送給織機電子提花機通訊協議控制器，織機電子提花機通訊協議控制器就會自行處理與織機的通訊；同時，織機電子提花機通訊協議控制器會自動提取電子提花機需要的織機數據，發送給電子提花機控制器。
●織機電子提花機通訊協議控制器與電子提花機控制器之間的耦合性弱，也就是說織機電子提花機通訊協議控制器是一個獨立的模塊，可以根據需要隨機進行添加或卸載，而不會影響電子提花機控制器的功能。
●電子提花機控制器對織機電子提花機通訊協議控制器的調用采用了標準的軟件接口，即將各種會話的應用封裝在一系列特定的函數中，從而使得織機電子提花機通訊協議控制器具有很好的通用性；其他類型的提花控制系統在開發時，只要按規范調用這些函數，也能夠使用織機電子提花機通訊協議控制器與織機進行通訊。
●由于通訊控制器CPU采用32位高速芯片，根據模擬的測試平臺的測試結果，理論上織機電子提花機通訊協議控制器能夠達到750梭/分的織造速度；實際情況看，織機電子提花機通訊協議控制器能夠滿足至少450梭/分的織造速度；●由于對通訊協議的良好實現，織機電子提花機通訊協議控制器能夠與包括Vamatex、Picanol和Somet等使用通訊協議的織機進行互連。
圖1為本發明實施例的結構示意圖。
圖2為本發明實施例與織機、電子提花機組成應用系統時的系統結構示意圖。
圖3為本發明實施例與織機、電子提花機組成應用系統時的工作狀況示意圖。
圖4為本發明所述的實現方法的示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明實施例織機電子提花機通訊協議控制器包括通訊控制器CPU、輸入部分和輸出部分，通訊控制器CPU與輸入部分和輸出部分分別連接，通訊控制器CPU可以是PLC21XX系列，其中的內置程序負責控制信息的接收處理以及按照通訊協議的要求實現通訊控制器與織機的相互通訊；織機電子提花機通訊協議控制器的輸入部分與電子提花機控制器的串行口連接，其包括MAX232芯片(或其他RS232控制芯片)，該模塊負責輸入信號的過濾處理和電平匹配，并將接收的信號發送給通訊控制器CPU進行處理；織機電子提花機通訊協議控制器的輸出部分與織機的通訊端口連接，其包括MAX490芯片(或其他RS422控制芯片)，該模塊負責輸出信號的電平匹配，并將通訊控制器CPU的輸出數據發送給織機。
本發明實施例與織機、電子提花機組成應用系統時的連接關系和工作狀況參見圖2、圖3，織機電子提花機通訊協議控制器接收電子提花機控制器的控制請求，然后以通訊協議的方式發送給織機；織機電子提花機通訊協議控制器接收基于通訊協議的織機反饋數據，處理后將反饋數據發送給電子提花機控制器。
參見圖4，本發明實施例還包括織機電子提花機通訊協議控制器的實現方法，該織機電子提花機通訊協議控制器包括通訊控制器CPU、輸入部分和輸出部分，通訊控制器CPU與輸入部分和輸出部分分別連接，通訊控制器CPU的內置程序負責控制信息的接收處理以及按照通訊協議的要求實現電子提花機控制器對織機的控制要求；輸入部分與電子提花機控制器的串行口連接，負責輸入信號的過濾處理和電平匹配，并將接收的信號發送給通訊控制器CPU進行處理；輸出部分與織機的通訊端口連接，負責輸出信號的電平匹配，并將通訊控制器CPU的輸出數據發送給織機；該實現方法包括織機初始化會話，慢車織造會話，正常織造會話和出錯處理及恢復，其中狀態0為織機電子提花機通訊協議控制器的初始化狀態，狀態1為織機電子提花機通訊協議控制器的就緒狀態，狀態2為織機電子提花機通訊協議控制器的織機啟動請求處理狀態，狀態3為織機電子提花機通訊協議控制器正常工作時接收電子提花機發送的織機慢車控制數據的狀態，狀態4為織機電子提花機通訊協議控制器正常工作時發送給織機慢車控制數據的狀態，狀態5為織機電子提花機通訊協議控制器正常工作時接收電子提花機發送的織機快車控制數據的狀態，狀態6為織機電子提花機通訊協議控制器正常工作時發送給織機快車控制數據的狀態，狀態7為織機電子提花機通訊協議控制器出錯處理及恢復狀態；所述的織機初始化會話包括接收電子提花機初始化請求和給織機發送初始化請求；所述的慢車織造會話為接收織機啟動請求、織機慢車啟動、接收電子提花機發送的織機慢車控制數據、發送給織機慢車控制數據；所述的正常織造會話包括接收織機啟動請求、織機正常啟動、接收電子提花機快車控制數據、發送給織機快車控制數據、接收織機停止請求；所述的出錯處理及恢復包括織機出錯和發送錯誤信息至電子提花機并進行錯誤處理。以上這些控制均以標準的軟件接口方式實現，即以函數的形式封裝了通訊協議的執行方式，只要按規范調用這些函數，控制器可應用于任何基于VDI協議的設備互連。
權利要求
1.一種織機電子提花機通訊協議控制器，包括通訊控制器CPU、輸入部分和輸出部分，通訊控制器CPU與輸入部分和輸出部分分別連接，其特征在于通訊控制器CPU的內置程序負責控制信息的接收處理以及按照通訊協議的要求實現電子提花機控制器對織機的控制要求；輸入部分與電子提花機控制器的串行口連接，負責輸入信號的過濾處理和電平匹配，并將接收的信號發送給通訊控制器CPU進行處理；輸出部分與織機的通訊端口連接，負責輸出信號的電平匹配，并將通訊控制器CPU的輸出數據發送給織機。
2.根據權利要求12所述的織機電子提花機通訊協議控制器，其特征在于所述的通訊控制器CPU為PLC21XX系列芯片。
3.根據權利要求2所述的織機電子提花機通訊協議控制器，其特征在于所述的輸入部分包括MAX232芯片。
4.根據權利要求2所述的織機電子提花機通訊協議控制器，其特征在于所述的輸出部分包括MAX490芯片。
5.一種如權利要求1所述的織機電子提花機通訊協議控制器的實現方法，其特征在于所述實現方法包括織機初始化會話，慢車織造會話，正常織造會話和出錯處理及恢復。
6.根據權利要求5所述的織機電子提花機通訊協議控制器的實現方法，其特征在于所述的織機初始化會話、慢車織造會話、正常織造會話和出錯處理及恢復均以標準的軟件接口方式實現。
全文摘要
本發明涉及一種織機電子提花機通訊協議控制器及其實現方法，該織機電子提花機通訊協議控制器包括通訊控制器CPU、輸入部分和輸出部分，通訊控制器CPU與輸入部分和輸出部分分別連接，通訊控制器CPU的內置程序負責控制信息的接收處理以及按照通訊協議的要求實現電子提花機控制器對織機的控制要求；輸入部分與電子提花機控制器的串行口連接；輸出部分與織機的通訊端口連接，所述的實現方法包括織機初始化會話，慢車織造會話，正常織造會話和出錯處理及恢復。本發明與現有技術相比，具有處理速度快，抗干擾能力強，結構簡單，獨立性通用性好，易于開發維護，可靠性高等優點。
文檔編號D03C3/00GK1730754SQ200510060229
公開日2006年2月8日 申請日期2005年7月29日 優先權日2005年7月29日
發明者沈煒, 胡欽彤 申請人:杭州奇匯電子提花機有限公司