带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统
技术领域
本实用新型涉及步电子提花机领域，尤其涉及的是一种带数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统。
背景技术
目前纺织机械中的电子提花机控制系统大多是用户通过人机界面输入花型数据，电脑主机识别数据后再通过提花数据分解和发送系统把对应的每一纬动作数据发送给各自的电磁选针器，最终由电磁选针器控制织针的编织动作。
目前提花数据分解和发送系统与电磁选针器之间的数据通讯系统中，由于是一点对多点的通信，因此通讯协议主要有一下几种：一、 RS-485 协议的；二、 CAN 总线协议；三、并行通信协议。由于针织布工艺的要求不断提高，针织机器的尺寸也不断增大，单位英寸里面的织针数也不断变多变密。从而控制织针动作的电磁选针器个数增加的同时，单个选针器的段数也不断增加，从现有的 8 段， 12 段发展到 16 段， 24 段。随之而来的就是提花数据分解和发送系统与电磁选针器之间的数据通讯系统中的数据量不断增大。因此采用 RS-485 协议早已经不适用，就算是采用高速的 CAN 总线协议，也逐渐不能胜任，能达到要求的就剩下并行通信协议了。
由于针织机器动辄几千枚织针，转速快，对数据的实时性要求也比较高，因此现有的控制系统对发送给每个选针器的动作数据基本上只采用开环的控制发送方式。图 6 和图7 就是两种常见的发送时序。其中图 6 的通信系统中，只采用一根时钟线去配合数据线的通信，发送系统在时钟线上升沿时，送出要动作的选针器的地址，在时钟线的下降沿时，送出对应的动作数据。而图 7 的通信系统中，把送地址和送数据分开采用独立的时钟信号，即地址时钟的上升沿送出地址数据，数据时钟的上升沿送出动作数据。这两种开环的控制方式，只有输出通路，没有反馈通路，虽然有简单、经济的优点，但是抗干扰性差是其不可克服的缺点。
因为分布在全国各地的织布厂用电环境参差不齐，国外的尤其是东南亚的用电环境更加恶劣，抗干扰性差容易导致通信数据出错，从而导致产生大量疵布，直接给客户带来经济损失。随着纺织机器的对大针数，高速度的要求增加，对控制系统的要求不断提高，增加反馈通路，变开环控制为闭环控制是必须的。同时对传输的数据进行滤波和校验，更能大大提高数据的可靠性。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，旨在解决现有电子提花通讯系统采用 S-485 协议和 CAN 总线协议无法满足选针器的段数，抗干扰性差，容易导致通信数据出错，从而导致产生大量疵布的技术问题。
本实用新型的技术方案如下：一种带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其包括人机界面模块、提花数据分解和发送模块以及多个电磁选针器；所述提花数据分解和发送模块包括与人机界面模块相接的人机界面数据接口电路、嵌入式处理器和选针器数据接口电路；所述嵌入式处理器分别与人机界面数据接口电路和选针器数据接口电路连接；所述电磁选针器包括与选针器数据接口电路连接的数据接口电路、数据处理单元和多个电磁线圈；所述数据处理单元与数据接口电路相接，所述数据处理单元分别与各个电磁线圈连接；所述数据处理单元发送提花动作数据的方式为地址时钟和数据时钟分开发送的发送方式。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述人机界面模块用于用户输入花型数据。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述嵌入式处理器用于分解花型数据，将花型数据分解成提花数据，在将提花数据根据提花机转动的角度分解成动作数据。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述嵌入式处理器包括用于分解花型数据的花型分解单元和用于分解提花数据的提花动作分解单元，所述花型分解单元与人机界面数据接口电路和提花动作分解单元连接，所述提花动作分解单元将动作数据分传输给数据接口电路。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述数据处理单元用于提取数据包的地址，并将数据包的地址与提花针本身的物理地址比对。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述的数据包由动作数据封装而成。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述数据包的地址与物理地址一致后，再将数据包（帧）中的动作数据实施到对应的电磁线圈。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，地址时钟上升沿送出地址,数据时钟的上升沿送出数据,下降沿送出 8 位地址与动作数据的校验和。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述数据处理单元还包括数字滤波单元和用于计算动作数据的校验和的校验单元。
本实用新型的有益效果：本实用新型由于数据处理单元发送提花动作数据的方式为地址时钟和数据时钟分开发送的发送方式，所以采用并行数据通信，可以大大提高数据的吞吐量；并且通过数据处理单元对动作数据进行了数字滤波和校验，通过对信号线进行数字滤波、和校验、失败重发及故障反馈等措施从而大大提高该通信系统的可靠性和抗干扰性。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型中提花数据分解和发送模块的结构框图。
图3是本实用新型中电磁选针器的结构框图。
图4是本实用新型中数据处理单元的结构框图。
图5是本实用新型中嵌入式处理器的结构框图。
图6是现有的一种动作数据的发送时序。
图7是现有的另一种动作数据的发送时序。
图8是本实用新型的动作数据的发送时序。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。
如图1-5所示，本实用新型公开了一种带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其包括人机界面模块1、提花数据分解和发送模块2以及多个电磁选针器3；所述提花数据分解和发送模块2包括与人机界面模块相接的人机界面数据接口电路21、嵌入式处理器22和选针器数据接口电路23；所述嵌入式处理器22分别与人机界面数据接口电路21和选针器数据接口电路23连接；所述电磁选针器3包括与选针器数据接口电路23连接的数据接口电路31、数据处理单元32和多个电磁线圈33；所述数据处理单元32与数据接口电路31相接，所述数据处理单元32分别与各个电磁线圈33连接；所述数据处理单元32发送提花动作数据的方式为地址时钟和数据时钟分开发送的发送方式。
上述的多个电磁选针器33分别为电磁选针器1、电磁选针器2和电磁选针器N。
上述的多个电磁线圈分别为电磁线圈1、电磁线圈2和电磁线圈N；
所述N的数值大于3。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述人机界面模块1用于用户输入花型数据。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述嵌入式处理器22 用于分解花型数据，将花型数据分解成提花数据，再将提花数据根据提花机转动的角度分解成动作数据。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述嵌入式处理器22 包括用于分解花型数据的花形分解单元 220 和用于分解提花数据的提花动作分解单元221，所述花型分解单元 220 与人机界面数据接口电路 21 和提花动作分解单元 221 连接，所述提花动作分解单元 221 将动作数据分传输给数据接口电路。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述数据处理单元32用于提取数据包（帧）的地址，并将数据包的地址与提花针本身的物理地址比对。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述的数据包（帧）由动作数据封装而成。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述数据包的地址与物理地址一致后，再将数据包（帧）中的动作数据实施到对应的电磁线圈。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，地址时钟上升沿送出地址,数据时钟的上升沿送出数据,下降沿送出8位地址与动作数据的校验和。
所述的带有数字滤波和数字校验的电子提花机通讯系统，其中，所述数据处理单元32还包括数字滤波单元320和用于计算动作数据的校验和的校验单元321。
本实用新型的工作原理为：如图8所示，发送端采用地址时钟和数据时钟分开的发送方式,地址时钟上升沿送出地址,数据时钟的上升沿送出数据,下降沿送出8位地址与动作数据的校验和。如图8中，①④⑦分别为地址1，地址2，地址N；②⑤⑧分别为数据1，数据2，数据N；③⑥⑨分别为校验和1，校验和2，校验和N。
所述电磁选针器内部的数据处理单元的工作步骤如下：
首先，会对地址时钟，数据时钟还有所有数据信号进行数字滤波处理，确保时钟和数据信号受外界强度不大的信号干扰时仍能准确识别。
其次，当接收到的地址数据与本地的一致时，则连续接收动作数据和校验和，如果把地址数据与动作数据相加后的值与校验和的值一致，则证明通信成功，然后通过应答信号线ACK发送一个成功脉冲反馈给发送端。如果相加值与校验和不一致的话，就没有脉冲反馈，发送端采取重发机制，如果若干次无应答的话，发送端会通知主控系统出现故障，停机处理。这样可以避免当数据信号受到外界较大强度信号干扰时产生误动作。
最后，若选针器内部出现故障，选针器的数据处理单元在每次反馈应答信号的同时，也会通过另一条错误信号线ERROR，通知发送端，出现故障，请求停机检查，避免产生大量的疵布。
本实用新型的通过将嵌入式处理器设置成:
1、采用并行数据通信，可以大大提高数据的吞吐量；
2、采用了对信号线进行数字滤波、和校验、失败重发及故障反馈等措施从而大大提高该通信系统的可靠性和抗干扰性。
本通信系统发送端和接收端均采用FPGA（现场可编程门阵列）作为分解发送单元和接收处理单元。比普通的单片机、ARM等微处理器的实时性更强，更稳定可靠。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
