１機(jī)械控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

電腦橫機(jī)的類型很多，但是其控制系統(tǒng)大同小異，控制流程大體為：輸入設(shè)備、打版系統(tǒng)、存儲介質(zhì)、控制系統(tǒng)和執(zhí)行單元。其中打版系統(tǒng)的作用主要是生成花型文件，花型文件借助存儲介質(zhì)輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過解析花型文件，從而產(chǎn)生控制信號，最后將這些控制信號發(fā)送給執(zhí)行單元來協(xié)調(diào)完成紡織工作。

２嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)以整個硬件設(shè)計為基礎(chǔ)來實現(xiàn)自身功能，而一些應(yīng)用程序的管理以及硬件的分配需要軟件的幫助，這樣便于開發(fā)程序。嵌入式操作系統(tǒng)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，首先是嵌入式算法階段，該階段沒有操作系統(tǒng)，主要是通過匯編語言來直接控制系統(tǒng)，因此整個系統(tǒng)相對較為單一，工作效率也相當(dāng)?shù)停脩魧虞^為困難。在嵌入式算法的基礎(chǔ)上又發(fā)展了一種簡單的操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要以嵌入式ＣＰＵ為核心，其特點是功能簡單，成本較低，工作效率高，所用操作軟件較為專業(yè)化，兼容性和擴(kuò)展性較好，但是在處理用戶界面時還不是特別容易。因此嵌入式操作系統(tǒng)階段又發(fā)展成為一種嵌入式的通用操作系統(tǒng)，此階段的嵌入式操作系統(tǒng)兼容性較好、工作效率較高、體積小、擴(kuò)展性較好，而且用戶界面友好。目前正在飛速發(fā)展的一個階段是以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ為基礎(chǔ)，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的接入為嵌入式系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作功能，這是嵌入式操作系統(tǒng)的需求，也是其飛速發(fā)展的一個標(biāo)志。開發(fā)嵌入式系統(tǒng)主要是選擇操作系統(tǒng)，選擇原則包括：

（１）兼容性，操作系統(tǒng)是否具有兼容性在各異的平臺或者各異的系統(tǒng)上顯得尤為重要，良好的軟件兼容性可以使系統(tǒng)在不同的平臺上方便地運(yùn)行，或者通過簡單的微調(diào)就可以運(yùn)行。

（２）實時性，嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用廣泛，因此需要其對各種異常或者各種命令隨時隨地做出回應(yīng)。

（３）豐富的資源信息，這對提高系統(tǒng)開發(fā)的效率起著至關(guān)重要的作用。

（４）定制能力，硬件系統(tǒng)各不相同，因此要求系統(tǒng)的定制能力也相當(dāng)?shù)母摺?/P>

（５）成本，這是任何一個開發(fā)商對產(chǎn)品都必須要考慮的問題。

（６）中文支持度。基于上述的因素，在選擇操作系統(tǒng)時要慎重，而Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)是最符合上訴原則的操作系統(tǒng)。Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，性能較好，支持各種不同的任務(wù)，可以調(diào)試結(jié)構(gòu)，資源豐富，成本較低，結(jié)構(gòu)多變，應(yīng)用廣泛。

３軟件流程軟件的基本框架

軟件主要由四大模塊組成，即主控模塊、測試模塊、設(shè)置參數(shù)的模塊以及系統(tǒng)管理模塊。軟件的核心組成部分是主控模塊，是在紡織過程中主控模塊的主要流程，上位系統(tǒng)在紡織開始時進(jìn)行參數(shù)初始化，并命令復(fù)位機(jī)進(jìn)行復(fù)位動作，然后主控模塊中的程序開始檢測安全區(qū)的數(shù)據(jù)是否真實存在。安全區(qū)的作用是對當(dāng)前紡織的圖案信息進(jìn)行存儲，并且能夠在紡織過程中隨時更正。安全區(qū)的另一個好處是在停電或者儀器故障等原因?qū)е录徔椫袛鄷r，在儀器復(fù)位后能夠從上次中斷的地方繼續(xù)紡織，無需從頭開始。結(jié)束紡織時，系統(tǒng)自動將上次紡織數(shù)據(jù)進(jìn)行清空處理，因此在下次紡織開始時系統(tǒng)中安全區(qū)是沒有數(shù)據(jù)的。紡織機(jī)械控制中最主要的工作是圖案數(shù)據(jù)分析，由于圖案數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，因此需要的受控零件也比較多。圖案文件分為兩部分，即讀取圖案文件和紡織數(shù)據(jù)文件，紡織數(shù)據(jù)文件大小各不相同，主要由圖案的復(fù)雜程度所決定，而讀取數(shù)據(jù)文件的大小是一定的。系統(tǒng)通過讀取數(shù)據(jù)文件將紡織數(shù)據(jù)輸送給相應(yīng)的紡織數(shù)據(jù)存放位置。設(shè)置參數(shù)的模塊流程主要有開始、讀取文件、設(shè)置界面、保存參數(shù)以及更新參數(shù)和退出。借助該模塊，工作人員可以實時地修改或編輯各參數(shù)，并對參數(shù)進(jìn)行保存以便下次紡織時使用。為了安全參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置有密碼，只有擁有該權(quán)限的工作人員才能夠進(jìn)入該模塊對參數(shù)進(jìn)行修改。在系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)時才能夠設(shè)置參數(shù)，當(dāng)參數(shù)設(shè)置完成并且將該模塊退出之后才能夠進(jìn)行紡織工作。測試模塊的作用主要是向工作人員發(fā)送各個操作零件是否能夠正常工作，便于工作人員能夠及時對錯誤的系統(tǒng)進(jìn)行更正。測試模塊由手動檢查和自動檢查兩部分組成，通常自動檢查系統(tǒng)反饋回來的信息較為詳細(xì)，手動檢查的程序與自動檢查的程序差不多，但是某一個需要檢查的部件選擇手動檢查較為合適，這樣反饋的信息較為簡單，容易辨別。管理模塊的主要作用是提供磁盤的目錄，磁盤文件與圖案文件之間的輸入與輸出，磁盤文件的刪除以及格式化等。

作者：呂學(xué)紅 單位：太原理工大學(xué)輕紡美院實驗中心