每一監(jiān)控子系統(tǒng)都可以從上位機獲得一個身份認證號，存放在各自的外部E2PROM中，上位機發(fā)送的命令幀通過轉換模塊經(jīng)RS-485總線到達編織機監(jiān)控子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)將命令幀中的身份認證號碼與自身的身份認證號對比，若相符合則執(zhí)行命令，并且將執(zhí)行結果以同樣的幀格式回饋給上位機，反之，則不予理會。這樣便實現(xiàn)了一臺上位機同時監(jiān)控多臺編織機。
單臺高速編織機在線監(jiān)控子系統(tǒng)單臺高速編織機在線監(jiān)控子系統(tǒng)，如所示，從圖中可以看出，子系統(tǒng)大體上分為3個部分： M CU、人機交互和變頻通信。MCU是整個子系統(tǒng)的核心，負責子系統(tǒng)內部各進程的調度，它可以通過輸入光耦來檢測編織機的工作狀態(tài)，并且把這些工作狀態(tài)傳送到上位機上呈現(xiàn)給用戶，同時能夠根據(jù)這些工作狀態(tài)作出相應處理。另外，用戶除了可以在上位機上通過RS-485總線來操作系統(tǒng)，也可以很方便地在現(xiàn)場通過鍵盤和LCD對系統(tǒng)進行操作，包括系統(tǒng)參數(shù)設置、變頻器的無級調速以及對其他執(zhí)行機構的控制。
子系統(tǒng)結構總框硬件設計高速編織機監(jiān)控子系統(tǒng)的硬件設計。
硬件原理圖
MCU健盤與LCD M CU采用NEC公司的LPD78F0537微控制器< 2>。各子系統(tǒng)采用矩陣式鍵盤，由于需要19個按鍵，采用3 @ 8的行列結構。
LCD選用CGM 240128-6H2圖形點陣液晶顯示器，它由控制器T6963C、行驅動器/列驅動器以及240 @ 128全點陣液晶顯示器組成，外部引腳有20個，其中第5（WR ）、6（ RD）引腳分別對液晶DDRAM寫/讀數(shù)據(jù)，第7（ CE）、8（ CD）引腳分別為液晶片選端、讀/寫數(shù)據(jù)命令控制端，這些命令端口可分別由MCU的P01 P04來控制，數(shù)據(jù)總線采用并行方式，占用MCU的P7口。
變頻器通信與掉電檢測變頻器采用丹佛斯公司的VLT2800系列變頻器，它配置有一個標準的RS-485通訊端口，通過MCU的UART6串行接口來實現(xiàn)通信，為防止通信干擾，可將變頻器的屏蔽層端子與M CU的數(shù)字地相連。另外，一般選擇雙絞線用于信號傳輸。雙絞線在長度和方向上的對稱性，可抑制輸入端共模干擾，實現(xiàn)信號可靠傳輸< 3>。
為了便于系統(tǒng)掉電時對一些重要參數(shù)及時保存，采用LP監(jiān)控芯片IM P706來實現(xiàn)掉電檢測，將此芯片的輸出端接到MCU的外部中斷引入端，這樣當系統(tǒng)掉電時， M CU便能進入掉電中斷，并將參數(shù)保存在E 2 PROM中，本系統(tǒng)選用24C02作為外部E 2 PROM.
軟件設計本系統(tǒng)下位機軟件的制作是在PM p lus集成開發(fā)平臺上進行的，它支持C編譯且能在線調試、燒寫程序，能有效地支持NEC公司8位或16位微控制器的程序開發(fā)。
系統(tǒng)工作流程上位機與子系統(tǒng)的通信是通過傳輸幀來實現(xiàn)的，其格式，如所示。
幀頭紡織機號命令鍵號數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)校驗和幀尾命令幀格式其中，幀頭為0x5555，編織機號為1個字節(jié)，命令鍵號為1個字節(jié)，數(shù)據(jù)長度為1個字節(jié)，校驗和為1個字節(jié)，幀尾為0x5050，用戶在上位機上每對一臺高速編織機進行操作或查看，都會給所有的子系統(tǒng)發(fā)送一命令幀，各子系統(tǒng)根據(jù)幀內的編織機號來選擇是執(zhí)行命令還是放棄，監(jiān)控子系統(tǒng)工作流程，如所示。
整個子系統(tǒng)首先獨立地進行初始化，這期間各子系統(tǒng)獲取上位機分配的身份認證號碼，并且通過外部E 2 PROM讀取參數(shù)并進行系統(tǒng)參數(shù)的初始化，然后采用順序執(zhí)行方法并不斷循環(huán)，每一個循環(huán)都要檢測子系統(tǒng)的工作狀態(tài)，若出現(xiàn)系統(tǒng)故障則停機報警并通知上位機，同時等待復位，若未出現(xiàn)故障則等待上位機的命令和現(xiàn)場鍵盤輸入信號，一旦該子系統(tǒng)接收到上位機發(fā)給自己的命令幀或者現(xiàn)場操作信號則進入相應操作子程序，并將執(zhí)行結果回饋給上位機。
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