0.前言

現(xiàn)有織機(jī)電控系統(tǒng)大部分基于異步電機(jī)驅(qū)動，在節(jié)能需求日益高漲的情況下，永磁同步伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)能性越來越多的受到關(guān)注，把永磁同步伺服電機(jī)應(yīng)用到劍桿織機(jī)上成為現(xiàn)實的需要。在此背景下，開發(fā)一款集永磁同步伺服電機(jī)為驅(qū)動主軸，卷取和送經(jīng)均有伺服電機(jī)驅(qū)動的全伺服電控系統(tǒng)成為必要，也必將能極大推動紡織設(shè)備的技術(shù)提升。

1、機(jī)械系統(tǒng)

1.1機(jī)械系統(tǒng)的組成

劍桿織機(jī)電控系統(tǒng)包括主控控制器系統(tǒng)、主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)、電子卷取送經(jīng)系統(tǒng)、機(jī)外卷系統(tǒng)（可選）、選緯系統(tǒng)、多臂控制系統(tǒng)、指示燈系統(tǒng)。如圖1所示。

圖1 :經(jīng)緯1728劍桿織機(jī)

1.2全伺服劍桿織機(jī)性能參數(shù)及功能特點

全伺服劍桿織機(jī)電控系統(tǒng)提供了織機(jī)電氣部分的整體解決方案。主控制器采用32位CPU，運算速度快、控制精度高；10吋彩色觸摸屏、界面簡潔、直觀界，易學(xué)易操作；卷取、送經(jīng)、主軸傳動全部采用高精度的交流伺服系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)的不足，安裝方便，維護(hù)工作量小，并且有一定的節(jié)能效果；主軸伺服電機(jī)采用油冷電機(jī)，更加適合劍桿織機(jī)工作環(huán)境，避免了普通風(fēng)冷電機(jī)冷卻效果不佳的缺點；由于采用了電子卷取送經(jīng)，可有效消除停車檔、隱檔、開機(jī)浪紋等等，由于張力變化帶來的布匹瑕疵，并且在同時可以實現(xiàn)不用換齒輪就可變緯密的功能；由于整個系統(tǒng)采用了高運算速度的主控系統(tǒng)和高精度的全伺服系統(tǒng)，使得RS2000-1728S2000型劍桿織機(jī)電控系統(tǒng)具有緯密調(diào)節(jié)精度高、維護(hù)量小、編織速度快、織物質(zhì)量高等特點。目前整個系統(tǒng)在配合JWG1728型劍桿織機(jī)時能跑出550轉(zhuǎn)每分鐘的織機(jī)速度，而我們的設(shè)計轉(zhuǎn)速可達(dá)800轉(zhuǎn)每分鐘；

該機(jī)功能特點如下：

sup2; 生產(chǎn)管理功能

n 可設(shè)置8個班次，每個班次包括開機(jī)效率、生產(chǎn)布長；

n 可設(shè)置總班次、當(dāng)前班次、每班時長，能自動和手動切換班次；

n 統(tǒng)計和顯示總開機(jī)時間和開機(jī)效率；

n 顯示各故障停機(jī)次數(shù)；

 

sup2; 人機(jī)界面軟件：

n 人性化顯示各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，方便參數(shù)設(shè)置和查看

n CAN通訊

n 按鍵輸入

n 故障界面單獨顯示，能顯示歷史故障列表和當(dāng)前故障

 

sup2; 多臂和選色控制功能：

n 最多可控制32片綜框電磁鐵動作；

n 最多可控制8個選緯指進(jìn)行選緯動作，同時（同一緯）只能控制一個選緯指進(jìn)行選緯動作

n 可設(shè)定兩個多臂角度參數(shù)；根據(jù)設(shè)定的多臂角度，在這兩個參數(shù)內(nèi)驅(qū)動多臂電磁鐵動作，1代表綜框上升，0代表綜框下降；

n 可設(shè)定兩個選緯角度參數(shù)；根據(jù)設(shè)定的選緯角度，在這兩個角度參數(shù)內(nèi)驅(qū)動選緯指動作；

n 正反向?qū)ぞ晻r，選緯指不動作，但應(yīng)根據(jù)花型計算當(dāng)前選緯指序號；

n 可設(shè)定每個機(jī)器周期（對應(yīng)一根緯紗）的每片綜框的動作和選緯指序號，綜框動作參數(shù)和選緯指序號一一對應(yīng)；連續(xù)一定數(shù)量的數(shù)據(jù)組成一種花型；

n 可設(shè)定1100根緯紗對應(yīng)的多臂動作參數(shù)和選緯指序號參數(shù)；

n 可設(shè)定5種花型，每種花型可設(shè)定總緯數(shù)、當(dāng)前緯數(shù)（動態(tài)），每種花型設(shè)置相應(yīng)參數(shù)；5種花型的總參數(shù)不能超過1100根；

n 可設(shè)定當(dāng)前花型；

n 花型設(shè)置，設(shè)置方法，可復(fù)制，刪除，增加、減少、全置1、全清零等；

 

sup2; 數(shù)據(jù)保存要求：

n 除主軸伺服和電子卷取送經(jīng)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)外，數(shù)據(jù)保存在電控控制器內(nèi)；

n 初始化時，通過CAN通訊初始化子系統(tǒng)數(shù)據(jù)；

n 主軸伺服和電子卷取送經(jīng)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)與電控數(shù)據(jù)自動共享。

n 共享修改保存時，與子系統(tǒng)保持同步；

 

sup2; CAN通訊：

n 通過CAN與主軸伺服、卷取送經(jīng)、HMI面板通訊。

n 能實現(xiàn)共享參數(shù)同步。

 

sup2; 故障保護(hù)要求：

n 斷經(jīng)，經(jīng)停；

n 斷緯，緯停；

n 油壓過小；

n 壓差過小；

n 多臂故障；

n 卷取送經(jīng)故障；

n 主軸伺服系統(tǒng)故障；

 

2.控制系統(tǒng)

該控制系統(tǒng)選用了上海英威騰工業(yè)技術(shù)有限公司自主研發(fā)的卷曲送經(jīng)驅(qū)動器、以ARM為核心的程序控制器、緯紗檢測機(jī)構(gòu)等，由于全部都是上海英威騰自主研發(fā)的設(shè)備，所以各設(shè)備間可以實現(xiàn)無縫鏈接、完美兼容。整體構(gòu)架如圖2所示

圖2 KINWAYRS2100全伺服劍桿織機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)

3.結(jié)論

全伺服劍桿織機(jī)是紡織機(jī)行業(yè)內(nèi)較為先進(jìn)的設(shè)備之一，使紡織機(jī)械的自動化程度取得了革命性的進(jìn)步，在提升企業(yè)技術(shù)水平，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)文明生產(chǎn)等方面具有重大作用。這些年，隨著國內(nèi)紡織行業(yè)的迅猛發(fā)展，用伺服驅(qū)電機(jī)替代異步電機(jī)的全伺服劍桿織機(jī)肯定會得到廣泛應(yīng)用。借助于上海御能動力產(chǎn)品的高性能使得基于上海御能動力電控系統(tǒng)的這款全伺服劍桿織機(jī)在國內(nèi)紡織機(jī)械設(shè)備中達(dá)到領(lǐng)先水平，這是一個非常具有競爭力的產(chǎn)品設(shè)計。