摘要
纺织工业是我国国民经济的支柱产业之一。目前，国内主要纺织产品的产量和生产能力均居世界首位，已经成为世界上最大的纺织品生产国。但长期以来，我国的纺织生产存在设备陈旧、管理落后和生产效率低下等缺点，极大地限制了纺织业的进一步发展。特别是在入世后，随着国际化市场竞争的进一步加剧，这种同国外先进的生产方式的差距日趋明显。因此，努力提高国内纺织设备的制造水平和应用水平具有十分重要的意义。
电子提花机是纺织设备的一种，它采用最新的电子、通讯和计算机技术实现对提花龙头的控制，跟传统的采用纹板控制的机械式提花机相比具有操作方便、可靠性高、生产成本低等特点，在国内外均是热门的研究和发展方向。本文叙述的是一个面向网络的新型电子提花控制系统的研究与开发。主要工作包括以下几个方面：
1．对国内纺织行业的生产管理的现状进行了调查，在分析了大量的生产实际后，提出用基于BitBus现场总线的网络来构筑纺织厂的生产管理自动化控制系统，并给出了整个控制系统的模块组成图。
2．设计并实现了一个采用双CPU的下位机子站控制系统，用于对提花机进行现场控制。主从两个CPU分工明确，各自完成部分功能模块。除了主控CPU模块和从CPU模块外，还有触摸屏模块、主从CPU间的通讯缓冲器模块、花纹数据输入输出模块和开关信号输入输出模块等模块，它们构成了一个完整的电子提花机的控制系统。
3．应用Microsoft Visual Basic可视化开发工具编制了运行于上位机的系统控制软件，以实现对一个纺织厂的电子提花机网络中的所有下位机子站进行实时监控和管理。系统控制软件包括总控模块、通讯模块、监控模块、数据库模块和生产管理模块等模块。
4．设计了三套通讯协议，包括下位机子站中主从CPU通过数据缓冲模块进行数据交换的通讯协议；主控CPU与触摸屏的通讯协议；下位机子站与上位机的通讯协议。
5．对下位机子站控制系统和运行于上位机的系统控制软件进行了多方面的测试，并分析测试结果，提出了改进的方向。
The textile industry is one of the fundamental industry in China. Today China has become the world's largest producer of soft goods with its enormous quantity and productivity. But the old facilities, out-time management and inefficiency in this field have limited its advancement with the more and more competition in the world's textile market especially after China's access to WTO, the gap between China and other countries which adopted the advanced textile technology become more evident. Thus it is of vital important to promote the capability to produce and apply the high-tech textile machine in China.
Electronic jacquard is one of high-tech weaving machines, which adopted the latest electronic, communication and computer technology to control the faucet. It has the advantages of more conveniently operation, higher reliability and lower cost when compared with the card control mechanical jacquard. There is a hot trend to study and research the electronic jacquard abroad. This paper is about the research and development of the net-oriented new electronic jacquard control system, it is consisted of the following parts:
1. After an investigation of the current condition of the producing management of China's textile industry and analysis of a lot of practices, the author provide a FieldBus Net based on the BitBus to establish an automatic control system for the producing management of the weaving factory, and also provide a structure chart of the model of the whole control system.
2. The author designed and realized a double CPU sub-machine station system for the field control of the electronic jacquard. There is clear task division between the principal CPU and the subordinate CPU to finish each functional module. There are a touchscreen module, a data buffering module between the two CPU, a decorative pattern data input/output module, a on/off status input/output module, etc.. Thus come to being a whole electronic jacquard.
3. To realize the real time supervision and management of all sub-machines, there is a series of system control software written with the Microsoft Visual Basic tool to run in the principal machine. The control system including the general control module, communication module, supervision module, data module and producing management module etc..
4. There are three communication agreements designed here, which including the data exchange agreement between the principal CPU and the subordinate CPU, the agreement between the general control CPU and the touchscreen, the agreement between the principal machine and the sub-machine.
5. The author did a number of tests of the control system of the sub-machine and the software run by the principal machine in many ways, analyzed the results of the tests, and gave the direction for improvement.
引文
[1] 朱传蓓．WTO与中国纺织业．对外经贸实务，2001，9
[2] 周宝利．纺织业的发展．丹东师专学报，2001，6
[3] 秦贞俊．纺织工业技术进步对提高企业经济效益的影响．国外纺织技术，2000，10
[4] 吴小清等．纺织机械产品的特点及营销策略．企业导报，2001，2
[5] 曹霞等．中国进入WTO后对纺机生产和进出口的影响．中国纺织，2000，1
[6] 吴永升．努力提高纺织机械产品质量积极参与市场竞争．纺织机械，1999，4
[7] 陈瑞琪等．面向21世纪我国纺织机械工业的发展对策．纺织机械，1999，6
[8] 唐国礼．入世后中国纺机工业面临的机遇和挑战．四川纺织科技，2000，5
[9] 郑锡荣．第九届浙江省国际纺机展织机概况．纺织机械，2000，1
[10] 柳仁德．我国纺织机械器材工业进入21世纪发展战略研究．纺织机械，2001，3
[11] 陈曙斌．浅谈纺机企业如何参与市场竞争．对外经贸实务，2000，1
[12] 吴生林．展望21世纪初叶我国纺织机械．纺织机械，2000，1
[13] 黄健华．纺机行业受益于纺织工业复苏．珠江经济，2000，10
[14] 吴生林．重视制造技术进步 提高纺织机械质量水平．纺织机械，2000，2
[15] 李志祥．新型电子提花机的基本原理与比较分析．丝绸，1999，11
[16] 李志祥等．BONAS电子提花机原理的分析．浙江丝绸工学院学报，1992，2
[17] 毕丽蕴．Staubli公司的CX系列电子提花机．国外纺织技术，1997，5
[18] 郑智毓等．CX860型电子提花机测试与分析．浙江工程学院学报，1999，12
[19] 李志祥．新型电子提花机的基本原理与比较分析．丝绸，1999，11
[20] 楚建安．国外电子提花装置性能与应用．国外纺织技术，1995，1
[21] 李志祥．新型电子提花机的基本原理与比较分析．纺织器材，2000，9
[22] 李立．BONAS电子提花机原理分析及探讨．纺织导报，199，24
[23] 李志祥．电子提花技术与产品开发．北京：中国纺织出版社，2000
[24] Staubli公司．CX860型电子提花子说明文档．瑞士：Staubli公司，2000
[25] Staubli公司．JC5控制箱的使用说明．瑞士：Staubli公司，2000
[26] 邵慧娟．国外提花机技术和我国提花机发展方向．上海纺织科技，2002，2
[27] 温秉娥．国产无梭织带机电子提花系统的研制．纺织学报，1996，7
[28] 邵慧娟．国内提花机发展趋势初探．江苏纺织，2000，12
[29] 常熟纺织机械有限公司．GT511高速电子提花机说明文档．江苏：2000
[30] 魏福源．我国纺织行业的信息化建设．江苏纺织，2001，8
[31] 谢春萍等．纺织企业质量管理信息系统初探．江南大学学报，2002，3
[32] 王春霞等．纺织集团公司企业网的建立．上海纺织科技，2002，2
[33] 管波等．DCS、智能I／O及现场总线系统的发展及展望．中国仪器仪表，2000，6
[34] 何斌．DCS—集散控制系统的发展概况和趋势．浙江造纸，2000，1
[35] 王常力等．集散型控制系统的选型与应用．北京：清华大学出版社，1996
[36] 高以成．现场总线控制系统(FCS)．世界仪表与自动化，1998，2
[37] 刘曙光．现场总线技术的进展与展望．自动化与仪表，2000，3
[38] 孙立红．现场总线及其应用．微处理机，2000，11
[39] 周砚江等．21世纪国产纺织机械的控制系统—现场总线控制系统．丝绸，2000，2
[40] 钟霖田．从DCS到FCS．世界仪表与自动化，2001，11
[41] 刘辉．集散控制系统与现场总线技术．自动化与仪器仪表，2001，5
[42] 杨家兴．现场总线技术与集散控制系统的分析．纸和造纸，2001，5
[43] Phil Owen. Preview of Wet Processing Machinery to be Showcased at ITMA' 99 〔J〕.Textile Chemist and Colorist, 1999,31(4).
[44] 高孝纲等．我国的纺织机械机电一体化．纺织导报，2001，5
[45] 戴铭辛．印染机械自动化与现场总线技术．纸和造纸，2001，5
[46] 李向阳等．BITBUS总线原理及其应用．暨南大学学报，1998，2
[47] 张友鹏．BITBUS分布式系统主站与分站通信问题研究．兰州铁道学院学报，1999，3
[48] 陈功富等．BITBUS总线计算机工控网．通信技术与发展，1997，5
[49] 许少云．BITBUS为基础的分布式监控系统．电气自动化，1997，4
[50] 浙江丝绸工学院．织物组织与纹织学．北京：中国纺织出版社，1998
[51] 夏金国等．织造机械．北京：中国纺织出版社，1999
[52] 李志祥．高速提花机与电子提花技术．浙江：浙江科学技术出版社，1994
[53] F930GOT-BWD-E Hardware Manual MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION. 2000
[54] F930GOT-BWD-E User's Manual MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION. 2000
[55] 李华等．MCS—51系列单片机实用接口技术．北京：北京航空航天出版社1993
[56] Data Sheet of AT28C256.Atmel Corpration.1999
[57] 刘艳玲．采用MAX232实现MCS-51单片机与PC机的通信．天津理工学院学报，1999，6
[58] Data Sheet of IMPT08. IMP Corpration. 1999
[59] Data Sheet of AT29C040. Atmel Corpration. 1999
[60] 刘萍．差分总线收发器75176在主从式控制系统中的应用．电子技术应用，1996，11
[61] 赵雅兴．FPGA原理、设计与应用．天津：天津大学出版社，1999
[62] Data Sheet of XC95108 CPLD. XILINX Corpration. 1998
[63] 潘松等．VHDL实用教程．四川：成都电子科技大学出版社，2000
[64] 徐振林等译．Verilog HDL硬件描述语言．北京：机械工业出版社，1999
[65] 王幸之等．单片机应用系统抗干扰技术．北京：北京航空航天出版社，2000
[66] 宋吉江等．浅淡单片机应用系统的干扰问题．微电子技术，2000，10
[67] 孙殿红．单片机控制系统的可靠性及电磁兼容性．安全与电磁兼容，1999，2
[68] Data Sheet of 74HC595. FAIRCHILD Semiconductor Corpration. 1999
[69] Microsoft Developer Network Library. Microsoft Corpration. 2000
[70] 邱仲潘等译．Visual Basic 6从入门到精通．北京：电子工业出版社，1999
[71] 林乐等．Visual Basic 6.0用户编程手册．北京：人民邮电出版，1999