纺织机械中的自动控制技术研究

关伟　赵丹

摘要：近年来，纺织机械在自动控制技术的带动下得到飞速发展。文章结合工作实际，对参数设置法对于控制纺机停车稀密路的自动控制技术展开探讨，此种方式因无需织口位置的检测装置，使成本得到大幅降低，实现了灵活的自动控制，提高了纺织效率。

关键词：纺织机械；纺机停车；稀密路；自动控制技术；参数设置法 文献标识码：A

中图分类号：TS107 文章编号：1009-2374（2015）25-0027-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.013

随着我国纺机自动化技术的不断完善，纺织行业的生产效率得到飞速提升，同时也促进现代纺织工艺与技术在我国的深入推广。自动控制技术是当今纺机业实现技术创新与改革的有效途径，同时也是纺织行业与时俱进的发展趋势。自动控制技术能够及时纠正纺织过程中的非正常现象，保证纺织工作的高效开展。下文结合工作实际，对参数设置法对于控制纺机停车稀密路的自动控制技术展开探讨。

1 纺机停车稀密路现象概述

纺机停车稀密路指的是两根纬纱间距相比正常值来说出现增大或是减少的情况，会使织物出现疵点，影响纺织质量。这一原因主要分为织物与机械两方面的因素。机械因素多种多样，如长期工作致使机构磨损而造成运动精度的逐渐下降、筘座脚刚度减少、第一纬度的纺织过程中主轴转速不均或打纬力较差造成第一纬没能充分进入织口、断纱时刹车时机不够及时造成纬纱的空缺，以上机械问题都可能造成这一现象。

织物原因指的是因纬纱以及织物存在粘弹性，在纺机停车之后，因粘弹性造成织物以及经纱的蠕动以及松弛等情况，致使织口位置出现了偏离，使开车之后的第一纬不能完全进入织口，从而造成稀路，或是因和之前一纬的距离太密从而造成了密路现象。

2 传统纺机停车稀密路控制技术存在的弊端

以往针对此种现象主要采用的技术原理为通过激光位移传感器对后梁的位置进行检测，从而实现对织口位置的调节，但以往的方式存在以下三点弊端：（1）没有对引发停车稀密路的织物以及机械因素进行全面考虑：有些方法仅仅考虑了织物因素，利用织口检测以及调节系统，使织口得以在开车之前返回至正确的位置，这就一定程度解除了稀密路的问题，但却没有对机械因素进行考虑。还有一些方法仅仅对机械因素进行考虑，采取克服性能不足的方式，但却没有考虑到织口蠕动的问题。总之，以往的技术往往较为片面，不能同时有效解决不同类型因素造成的稀密路问题；（2）基于以往较为片面的解决办法所带来的弊端，一些纺机安装了较为复杂的织口检测装置，但这种方式成本较高，同时其检测精度也会因纺机振动等问题出现波动，安装过程也较为复杂，因此这种方式也存在一定的制约性；（3）以往的稀密路控制技术，普遍缺少调节功能，不能同时适应多类不同品种的织物，因此存在一定局

限性。

3 基于参数设置法的停车稀密路自动控制系统的基本构成

基于参数设置法的自动控制系统主要以步进电机作为卷取及送经的电机，以经纱张力传感器对纺机后梁摆动的情况进行检测，并可间接获取经纱张力在这一过程中的变化情况。

在纺机操作过程中，控制器会随着张力的改变自动对送经电机转速进行自动调节控制，从而保障张力稳定。纺机在停车之后，自动控制器能够保证电机的定量正转，从而使经纱保持在放松状态，减轻经纱与织物的蠕变情况。在纺机操作之前，控制器能够使卷取以及送经电机根据预先设置进行定量倒转，从而使织口移至设定位置，使稀密路情况得到有效解除。

这一自动控制系统的中心就是控制器，控制器的中心处理单元采用单片机并配置扩展电路而构成。这其中RAM作为数据的存储器，同时配置掉电保护电路，ROM作为存储系统的调解控制程序，通过以上系统实现实时备份与现场的数据调节。以键盘、接口新品以及显示器共同构成参数设置的输入与显示系统。

4 基于参数设置法的停车稀密路自动控制系统的控制原理

纺机在操作过程中，自动控制系统会对目前操作主轴的回转周期T以及送经电机均转速n进行实时记录，所以控制系统能够实现对于每个织入的纬线送经量应当对应的脉冲数进行精准的计算，从而能够保证卷取步进以及送经电机的转动定量。纺机刚停车织口通常在正常位置A处，为了能够有效缓解因经纱以及织物在张紧过程中的蠕变情况，控制系统会将送经电机保持正转状态，从而使轻纱处于放松状态，这时织口会在B的位置，放松量a的数据能够利用减排以及显示器实现预先设置。在开车之前，送经电机线对经纱进行收卷，织口会回至开车时的位置（但不一定就是A位置），收卷量设为d，d值为放松量a、补偿量b以及调整量c的总和。若收卷量与放松量a是相等的，但因经纱和机械间的摩擦力、织物与胸梁以及卷布辊间的摩擦力等原因，使得织口只能到C的位置，而不是返回到A的位置。此外因机械因素，即使织口是在正常的位置开车，也会出现稀密路的情况，所以收卷量还要或加或减去调整量c，使织口位置存在一个调整空间，从而预防稀密路的现象。如果想减少参数数量，以减轻参数设置工作，可将调整量与补偿量合并为参数e，这种做法不会改变调整效果。

5 自动控制的参数设置

在纺机纺织新织物之前，需适当地控制织口位置的参数设置，以应对不同类型织物的停车稀密路现象。参数所设置的大小需要先由正式纺织前的试织来决定，如果在试织过程中没有稀密路的情况，那么参数则无需进行调节；若在试织过程中存在稀密路现象，那么应减少开车之前织轴倒转量（密路）或是增加倒转量（稀路），根据以上方式进行参数设置之后，即可正式利用纺机进行织造操作。因织造工艺的技术要求，每个参数都有上下限，因此参数的调整操作并不难，如果更换织物品种，也只需重新设置一下参数，设置时间在十余分钟内便可完成，操作简便，适宜范围广。

总之，基于参数设置法的稀密路自动控制系统同时将织物因素与机械因素考虑其中，操作简便、适用范围广、可随时调节，这种灵活的自动控制系统成本低，以模块化的方式设计，值得推广。

6 结语

现代自动控制技术是推动我国纺织行业振兴的关键，为进一步推动自动控制技术的有效应用还需不断强化应用基础的研究，并重视自动控制技术的创新，强化技术和实际工作的有效衔接。通过自动化工艺在纺机中的技术改造，带动产业技术升级，实现效益提升。虽然我国纺机的自动控制技术相对于发达国家还有一定差距，但相信随着研究的不断深入，我国纺机技术一定会尽快迎头赶上，带动纺织行业的工作效率，赢得经济效益与社会效益的双赢。

参考文献

[1] 蒋程鹏，吕建敏.论纺织机械自动控制技术的重要作用[J].纺织器材，2009，（4）.

[2] 苗迪.自动控制系统在纺织机械中的应用[J].装备制造技术，2013，（4）.

[3] 陈兴强.数控化、智能化纺织机械对自动控制技术的新要求[J].自动化博览，2012，（S1）.

[4] 裘俊彦.纺织机械绿色制造技术的应用途径及关键技术研究[J].成都纺织高等专科学校学报，2014，（2）.

[5] 张铁林.计算机自动控制技术在工业生产现场的应用[J].科技创新导报，2014，（19）.

[6] 本刊编辑部，孙立华，谢晓英，董奎勇.国际最新纺织技术装备概览2012年中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会预览[J].纺织导报，2012，（6）.

[7] 徐巧，梅顺齐，肖佩，李刚炎.现场总线技术及其在纺织机械上的应用[J].武汉科技学院学报，2010，（5）.

（责任编辑：周 琼）