随着社会的发展,针织服装外衣化、时尚化、舒适化、个性化己成为世界潮流,因而对针织产品的重要生产设备横机有了更高的性能要求。高速多功能横机是针对中、高端横机市场需求设计的,该款横机具有较高的编织速度和换向速度,另外该款横机增加了多种辅助编织功能,能够对线圈大小和纱线张力精确的控制,使织物的质量有了较大提高。同时,该款横机还丰富了人机交互功能。本课题根据高速多功能横机对控制系统的需求,设计了三层分布式控制系统。系统分为:人机交互层、主控制层和机头控制层。独立的人机交互层的设计一方面使人机交互功能更强大,另一方面使主控制器从复杂的人机交互任务处理中解脱出来,使其处理速度更高,针响应时间更短。主控制层与机头驱动层的分布式设计,减少了控制层之间的线路连接,提高了系统的稳定性,另外使控制系统的处理能力和处理速度大大提高。为了满足人机交互层与主控制层之间高速、海量的数据通讯要求,本课题设计了基于FPGA的并行通讯模块,该模块具有通讯效率高、集成度高和通用性强的特点。针对主控制层与机头驱动层之间的高速、连续的CAN通讯的特点,设计了基于三级缓存邮箱的CAN通讯控制程序,提高了两层之间的通讯速度和换向动作执行速度。为了提高横机换向速度,本课题设计了快速换向算法,该算法采用回转距自动调整和换向动作并行执行的控制方式,使换向速度大大提高。经过在样机上长期的测试表明,机器运行平稳,编织速度达到设计要求,衣片质量较高。另外,该控制系统成本远低于国外同类产品,具有很强的市场竞争力和发展前景。