紡織機械中的自動控制技術研究

關偉　趙丹

摘要：近年來，紡織機械在自動控制技術的帶動下得到飛速發展。文章結合工作實際，對參數設置法對于控制紡機停車稀密路的自動控制技術展開探討，此種方式因無需織口位置的檢測裝置，使成本得到大幅降低，實現了靈活的自動控制，提高了紡織效率。

關鍵詞：紡織機械；紡機停車；稀密路；自動控制技術；參數設置法 文獻標識碼：A

中圖分類號：TS107 文章編號：1009-2374（2015）25-0027-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.013

隨著我國紡機自動化技術的不斷完善，紡織行業的生產效率得到飛速提升，同時也促進現代紡織工藝與技術在我國的深入推廣。自動控制技術是當今紡機業實現技術創新與改革的有效途徑，同時也是紡織行業與時俱進的發展趨勢。自動控制技術能夠及時糾正紡織過程中的非正常現象，保證紡織工作的高效開展。下文結合工作實際，對參數設置法對于控制紡機停車稀密路的自動控制技術展開探討。

1 紡機停車稀密路現象概述

紡機停車稀密路指的是兩根緯紗間距相比正常值來說出現增大或是減少的情況，會使織物出現疵點，影響紡織質量。這一原因主要分為織物與機械兩方面的因素。機械因素多種多樣，如長期工作致使機構磨損而造成運動精度的逐漸下降、筘座腳剛度減少、第一緯度的紡織過程中主軸轉速不均或打緯力較差造成第一緯沒能充分進入織口、斷紗時剎車時機不夠及時造成緯紗的空缺，以上機械問題都可能造成這一現象。

織物原因指的是因緯紗以及織物存在粘彈性，在紡機停車之后，因粘彈性造成織物以及經紗的蠕動以及松弛等情況，致使織口位置出現了偏離，使開車之后的第一緯不能完全進入織口，從而造成稀路，或是因和之前一緯的距離太密從而造成了密路現象。

2 傳統紡機停車稀密路控制技術存在的弊端

以往針對此種現象主要采用的技術原理為通過激光位移傳感器對后梁的位置進行檢測，從而實現對織口位置的調節，但以往的方式存在以下三點弊端：（1）沒有對引發停車稀密路的織物以及機械因素進行全面考慮：有些方法僅僅考慮了織物因素，利用織口檢測以及調節系統，使織口得以在開車之前返回至正確的位置，這就一定程度解除了稀密路的問題，但卻沒有對機械因素進行考慮。還有一些方法僅僅對機械因素進行考慮，采取克服性能不足的方式，但卻沒有考慮到織口蠕動的問題。總之，以往的技術往往較為片面，不能同時有效解決不同類型因素造成的稀密路問題；（2）基于以往較為片面的解決辦法所帶來的弊端，一些紡機安裝了較為復雜的織口檢測裝置，但這種方式成本較高，同時其檢測精度也會因紡機振動等問題出現波動，安裝過程也較為復雜，因此這種方式也存在一定的制約性；（3）以往的稀密路控制技術，普遍缺少調節功能，不能同時適應多類不同品種的織物，因此存在一定局

限性。

3 基于參數設置法的停車稀密路自動控制系統的基本構成

基于參數設置法的自動控制系統主要以步進電機作為卷取及送經的電機，以經紗張力傳感器對紡機后梁擺動的情況進行檢測，并可間接獲取經紗張力在這一過程中的變化情況。

在紡機操作過程中，控制器會隨著張力的改變自動對送經電機轉速進行自動調節控制，從而保障張力穩定。紡機在停車之后，自動控制器能夠保證電機的定量正轉，從而使經紗保持在放松狀態，減輕經紗與織物的蠕變情況。在紡機操作之前，控制器能夠使卷取以及送經電機根據預先設置進行定量倒轉，從而使織口移至設定位置，使稀密路情況得到有效解除。

這一自動控制系統的中心就是控制器，控制器的中心處理單元采用單片機并配置擴展電路而構成。這其中RAM作為數據的存儲器，同時配置掉電保護電路，ROM作為存儲系統的調解控制程序，通過以上系統實現實時備份與現場的數據調節。以鍵盤、接口新品以及顯示器共同構成參數設置的輸入與顯示系統。

4 基于參數設置法的停車稀密路自動控制系統的控制原理

紡機在操作過程中，自動控制系統會對目前操作主軸的回轉周期T以及送經電機均轉速n進行實時記錄，所以控制系統能夠實現對于每個織入的緯線送經量應當對應的脈沖數進行精準的計算，從而能夠保證卷取步進以及送經電機的轉動定量。紡機剛停車織口通常在正常位置A處，為了能夠有效緩解因經紗以及織物在張緊過程中的蠕變情況，控制系統會將送經電機保持正轉狀態，從而使輕紗處于放松狀態，這時織口會在B的位置，放松量a的數據能夠利用減排以及顯示器實現預先設置。在開車之前，送經電機線對經紗進行收卷，織口會回至開車時的位置（但不一定就是A位置），收卷量設為d，d值為放松量a、補償量b以及調整量c的總和。若收卷量與放松量a是相等的，但因經紗和機械間的摩擦力、織物與胸梁以及卷布輥間的摩擦力等原因，使得織口只能到C的位置，而不是返回到A的位置。此外因機械因素，即使織口是在正常的位置開車，也會出現稀密路的情況，所以收卷量還要或加或減去調整量c，使織口位置存在一個調整空間，從而預防稀密路的現象。如果想減少參數數量，以減輕參數設置工作，可將調整量與補償量合并為參數e，這種做法不會改變調整效果。

5 自動控制的參數設置

在紡機紡織新織物之前，需適當地控制織口位置的參數設置，以應對不同類型織物的停車稀密路現象。參數所設置的大小需要先由正式紡織前的試織來決定，如果在試織過程中沒有稀密路的情況，那么參數則無需進行調節；若在試織過程中存在稀密路現象，那么應減少開車之前織軸倒轉量（密路）或是增加倒轉量（稀路），根據以上方式進行參數設置之后，即可正式利用紡機進行織造操作。因織造工藝的技術要求，每個參數都有上下限，因此參數的調整操作并不難，如果更換織物品種，也只需重新設置一下參數，設置時間在十余分鐘內便可完成，操作簡便，適宜范圍廣。

總之，基于參數設置法的稀密路自動控制系統同時將織物因素與機械因素考慮其中，操作簡便、適用范圍廣、可隨時調節，這種靈活的自動控制系統成本低，以模塊化的方式設計，值得推廣。

6 結語

現代自動控制技術是推動我國紡織行業振興的關鍵，為進一步推動自動控制技術的有效應用還需不斷強化應用基礎的研究，并重視自動控制技術的創新，強化技術和實際工作的有效銜接。通過自動化工藝在紡機中的技術改造，帶動產業技術升級，實現效益提升。雖然我國紡機的自動控制技術相對于發達國家還有一定差距，但相信隨著研究的不斷深入，我國紡機技術一定會盡快迎頭趕上，帶動紡織行業的工作效率，贏得經濟效益與社會效益的雙贏。

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（責任編輯：周 瓊）