多錠位系統(tǒng)錠位號設(shè)置方法研究

摘要：針對多錠位系統(tǒng)錠位號的設(shè)置方法，從設(shè)計原理以及軟硬件結(jié)合，并從成本、操作、維護等方面說明優(yōu)化多錠位系統(tǒng)錠位號的設(shè)置方法。高效、穩(wěn)定、簡單的設(shè)置方法，不僅可以給用戶帶來簡單快捷的操作，還能夠有效提高生產(chǎn)效率。另外，錠位系統(tǒng)錠位號設(shè)置方法還能夠通過控制系統(tǒng)對相關(guān)協(xié)助設(shè)備進行保養(yǎng)和維修，確保設(shè)備發(fā)生故障后能得到及時修復(fù)，提升設(shè)備使用壽命。

關(guān)鍵詞：多錠位ID生成控制系統(tǒng)設(shè)計原理軟件設(shè)置

中圖分類號：TS103.2

ResearchonSpindleNumberSettingMethodofMulti-SpindleSystem

GUANJinwenFANHongyongMAYezhuangWUDiBAShanxing

JingweiTextileMachineryCo.，Ltd.，Beijing，100176China

Abstract：Regardingthespindlenumbersettingmethodofthemulti-spindlesystem，thisarticleexplainsthemethodofoptimizingthespindlenumbersettingofmulti-spindlepositionsystemfromtheperspectivesofdesignprinciples，softwareandhardware，aswellasthecost，operation，maintenance.Throughefficient，stableandsimplesettingmethods，itcannotonlybringuserssimpleandfastoperation，butalsoeffectivelyimproveproductionefficiency.Inaddition，thespindlenumbersettingmethodofthespindlepositionsystemcanalsomaintainandrepairtherelevantauxiliaryequipmentthroughthecontrolsystem，soastoensurethattheequipmentcanberepairedintimeafterfailure，andimprovetheservicelifeoftheequipment.

KeyWords：Multi-spindleposition;IDgeneration;Controlsystem;Designprinciple;Softwaresettings

中國工業(yè)自動化智能化發(fā)展是近年來國家產(chǎn)業(yè)政策的重要方向。根據(jù)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，我國已經(jīng)取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果，這些技術(shù)的進步為我國的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成提供了支撐，具體表現(xiàn)為新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人和自動化成套生產(chǎn)線等核心技術(shù)的逐步成熟。然而，與發(fā)達國家相比，我國在智能制造領(lǐng)域仍存在一些差距。這主要體現(xiàn)在智能制造的基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系建設(shè)上，進一步推動工業(yè)數(shù)字化和智能化的發(fā)展。

1背景

在工業(yè)應(yīng)用中，往往存在一個控制系統(tǒng)中有多個完全相同的單錠控制板[1]，主控系統(tǒng)[2]能夠與每個單錠控制板穩(wěn)定、高效地進行信息交互的必要條件是每個單錠控制板都要有一個獨一無二的名字即ID號。由于相同單錠板卡的數(shù)量過多，高效、快速、穩(wěn)定地設(shè)置單錠ID號尤其重要。目前多錠位錠位號設(shè)置方法主要有兩方面：一是從硬件上設(shè)置將不同的單錠控制板產(chǎn)生不同的信號；二是通過軟件以通信方式下發(fā)設(shè)置指令再由單錠確認的方式。硬件設(shè)置的方式比較成熟但成本高，操作復(fù)雜，且不直觀，容易出錯。軟件設(shè)置方式操作簡單、直觀，節(jié)約成本但需要較高的編程水平。從整體上看，軟件方式及軟硬件相結(jié)合的方式實際使用得還較少，大部分還是采用硬件撥碼的方式，現(xiàn)階段軟件和軟件以及軟硬件結(jié)合的方式正處于探索研究階段。

2多錠位系統(tǒng)錠位號設(shè)置方法

2.1機械撥碼

2.1.1撥碼開關(guān)

如圖1所示，撥碼開關(guān)也被稱為DIP開關(guān)，是一款常用于程序控制板的ID設(shè)置開關(guān)。它采用0/1的二進制編碼原理，每一個鍵對應(yīng)的背面上下各有兩個引腳，撥至ON一側(cè)，這兩個引腳接通；反之則斷開。通過多位二進制開關(guān)的通斷組合，將多位二進制組合數(shù)據(jù)傳遞給控制芯片，芯片通過IO口將接收到的信號進行譯碼生成對應(yīng)的ID號。此方式生成的ID號并不需要單錠板卡的鐵電存儲器進行ID號存儲[3]。通過撥碼開關(guān)設(shè)置板卡ID號方式是目前大家所常用的，雖然方便，但需要懂二進制的人進行設(shè)置或者要參照ID號與撥碼的對應(yīng)表進行設(shè)置，撥碼很小，且考慮到安裝在有限的空間內(nèi)，操作過程中非常容易出錯，除此之外還有易磨損、非直觀、成本高等弊端。

2.1.2旋轉(zhuǎn)撥碼

如圖2所示，旋轉(zhuǎn)撥碼開關(guān)原理類似上面的撥碼開關(guān)，是直接將二進制譯碼的功能做到硬件里，操作人員不需要懂二進制或者拿著ID對應(yīng)表進行操作，只需要通過旋轉(zhuǎn)箭頭產(chǎn)生0～9不同信號，控制芯片接收到信號生成對應(yīng)的ID號。與撥碼開關(guān)相比，旋轉(zhuǎn)撥碼更直觀，容易操作，但成本更高且箭頭指針容易損壞。

綜上所述：撥碼開關(guān)方式設(shè)置單錠ID號雖然技術(shù)非常穩(wěn)定操作簡單，但操作比較煩瑣且存在誤操作、設(shè)置不直觀、成本高等弊端。

2.2單錠數(shù)碼管設(shè)置

如圖3所示，數(shù)碼顯示，多錠位控制系統(tǒng)中有的設(shè)備因為要顯示狀態(tài)報警信息等需求會使用數(shù)碼管，則可以利用數(shù)碼管和按鍵以及主控上位機配合設(shè)置錠位號上位機通過通信設(shè)置單錠號ID模式。在該模式下，在單錠面板上通過向上向下按鍵改變數(shù)碼管的顯示，數(shù)碼管上所顯示的數(shù)字即為ID號。調(diào)整到正確的ID號后[4]，確定設(shè)置，ID號就會保存到當前板卡的鐵電存儲器中，后面板卡即使重新上電后ID號也會存在。如果在使用中更換某一個單錠板卡，設(shè)置方法相同，優(yōu)點是節(jié)約成本設(shè)置ID號所使用的硬件都是原來就使用相比原來不增加任何成本，并且非常直觀，缺點是需要反復(fù)操作。

綜上所述：單錠數(shù)碼管設(shè)置方式的優(yōu)點是節(jié)約成本，在原來基礎(chǔ)上不增加成本，且相對于硬件設(shè)置沒有硬件撥碼損壞的優(yōu)勢；缺點是需要大量的操作，設(shè)置ID效率低。

2.3軟件生成ID號

如圖4所示，由上位機主控以及多塊單錠板卡組成，每塊單錠板卡都連接指示燈和操作按鈕，通過系統(tǒng)中上位機操作進行ID號設(shè)置模式，由主控上位機以CAN[5]通信方式下發(fā)1-n依次下發(fā)。下發(fā)后單錠指示燈提示，點擊對應(yīng)單錠的按鈕后指示燈按鈕狀態(tài)改變，并反饋給主控上位機，然后主控上位機進行下一ID號的發(fā)送，依次在單錠按鈕上進行確定，完成所有ID號的設(shè)置。如果需要單獨指定設(shè)置某個ID號，只需下發(fā)后再相應(yīng)的單錠確定即可，ID號確定后都會存儲到自己的鐵電存儲器中，后期斷電重新上電也不會丟失。優(yōu)點是節(jié)約成本，且操作比較簡單。

綜上所述：優(yōu)點是操作相對簡單，節(jié)約成本；缺點是軟件編程比較復(fù)雜。

2.4軟件與IO口結(jié)合

如圖5所示，由上位機主控以及多塊單錠板卡組成，每塊單錠板卡都一個輸入輸出的IO口，主控上位機有一個輸出口，主控上位機的輸出口接第一個板卡的輸入口。第一個板卡的輸出口接第二個板卡的輸入口依次類推，通過系統(tǒng)中上位機操作進行ID號設(shè)置模式，由主控上位機下發(fā)，下發(fā)后主控上位機輸出口的信號傳遞到第一個單錠板的輸入口，此單錠完成ID號設(shè)置后將信號輸出的自己的輸出口傳遞給下一個單錠板卡，并將設(shè)置號的ID信息反饋給主控上位機，依次完成所有單錠ID號的設(shè)置。如果需要單獨指定設(shè)置某個ID號，只需下發(fā)相應(yīng)的ID號后再在相應(yīng)的單錠面板上確定即可，ID號確定后都會存儲到自己的鐵電存儲器中，后期斷電重新上電也不會丟失。優(yōu)點是節(jié)約成本，高效快速，且操作簡單。

綜上所述：軟件與IO結(jié)合的方式具有高效快速、穩(wěn)定、低成本且操作簡單等特點。

3結(jié)語

本文通過分析多錠位系統(tǒng)錠位號的設(shè)置，并且對于總硬件設(shè)置和軟件設(shè)置兩個方面進行充分論述，硬件設(shè)置的方式技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但存在成本高、易損壞、易誤操作、不直觀等缺點。軟件設(shè)置方式分為3種，即單錠數(shù)碼管設(shè)置、主控上位機設(shè)置單錠人為確定、主控上位機設(shè)置單錠自動設(shè)置。隨著國內(nèi)自動化、智能化的不斷提高，多錠位系統(tǒng)的錠位號設(shè)置將被軟件設(shè)置所取代。

參考文獻：

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[3]李俊杰，江紅霞，劉基宏.基于改進蟻群算法的細紗錠位巡檢策略[J/OL].棉紡織技術(shù)：1-6[2024-05-28].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1132.ts.20240123.1906.002.html.

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