CN1355344A - 参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统及其使用方法,该系统包括:①采用步进电机作送经电机,送经电机经蜗轮蜗杆减速器驱动织轴;②采用步进电机作卷取电机,该卷取电机经蜗轮蜗杆减速器驱动卷取辊;③控制器。本系统不关心产生稀密路的具体原因,只关心织造的结果,通过参数设置可以精确控制织口的位置,确保织物不产生稀密路。这种方法十分灵活,可适合任何织物。
Description
技术领域：
本发明与纺织机有关，特别是一种用参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统及其使用方法。
背景技术：
微机控制的电子送经(和卷取)装置的出现，为防止停车稀密路提供了简便、灵活而又强有力的手段。
文献[(1)Cloth Fell Control to Prevent Start-up Marks in Weaving.A.T.M.S.Islam and M.P.U.Bandara.J.T.I.1999.90 part 1.No.3Textile Istitute.](1)总结了世界上各种消除停车稀密路的技术：
●在织机停车期间减小经纱张力，从而减小织口的位移，在织机开车之前再恢复经纱的张力(Benelli，1992；Dornier，1992a)。
●在开车前，增加经纱的张力来补偿织口的位移(Inui and Kurata，1970；Nissan，1983)，或在开车时，推迟送经(NuovoPignone，1993)。
●启动送经和卷取运动，使开车时织口回到原来的正常的位置(Dornier，1992b，NuovoPignone，1994；Sulzer，1994a，b；toyoda，1992，1993a，b)。
●织机启动后，确保第一个织造周期就达到正常速度(Dornier，1989)或者在开车时，暂时不引纬、不送经、不卷取，直到织机达到正常速度后才引纬、送经和卷取。
文[1]同时提出了一种用激光位移传感器检测后梁位置，从而调整织口位置的系统。激光位移传感器固定在织机活动后梁上方20毫米处，有一道细微的激光射到铝制后梁表面，反射光反射到装在传感器箱内的照相感应装置，从而能够检测出后梁的移动量，检测精度达1微米。通过这种方法间接得到经纱张力和织口位置的变化量。
文[1]所总结和提出的方法存在以下不足：
1.或采用了复杂的、高成本的织口位置检测设备，设备的检测精度会受到织机的振动等因素的影响，设备的安装调试也比较麻烦。
2.没有同时考虑引起停车稀密路的机械系统原因和织物系统原因，使得消除稀密路的效果并不十分理想。有的方法只考虑了引起停车稀密路的织物系统的原因，通过织口检测和调节机构，使织口在开车前回到正常位置，这在一定程度上可以消除停车稀密路；有的方法只考虑了引起停车稀密路的机械系统的原因引起(机构的磨损而使运动精度下降；或筘座脚的刚度不足；或第一纬时主轴的转速还没达到正常转速等)，采取措施克服机械性能的不足，但没有对织口的蠕动采取消除措施。
3.缺乏现场调节功能，对织物的品种适应性有局限性。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是要克服上述已有技术的缺陷，提供一种参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统及其使用方法，该控制系统要求结构简单、造价低，综合考虑并控制产生稀密路的原因，通过简易的操作即可消除织机停车稀密路。
本发明的发明构思是：采用步进电机作送经电机和卷取电机，通过一含有计算机的控制器精确地控制织口的位置，有效地消除织物停车的稀密路，为了进一步明确发明构思，先请参见图1，即消除织机停车稀密路织口位置控制示意图。
对于织机每织入一根纬纱的所对应的经纱送经量，送经步进电机应当转多少角度，我们可以通过程序来精确的计算。一纬的送经量与织机主轴的回转周期和当前步进电机的平均转速有关。织机在运转时，计算机实时记录着当前的主轴回转周期和送经电机的平均转速。因此计算机就计算出一纬的送经量对应送经步进电机的驱动脉冲数x。
在织机刚停车时，织口处于正常位置A。为了减少织口因经纱和织物在张紧状态而发生蠕动，控制系统控制送经电机正转，放松经纱，其放松量为a，此时织口到达位置B。
开车前，送经电机收卷经纱，使织口回到开车位置(注：不一定是正常位置)，收卷量d为：
收卷量d＝放松量a+补偿量b+调整量c
初步想象收卷量应等于放松量a，但由于经纱与后梁、停经片、综丝和钢筘之间存在摩擦阻力，织物与胸梁和卷步辊之间存在的摩擦阻力，织口位置只能到达C点，而并不能回到正常位置A。因此，要在收卷量中加上一个补偿量b，使织口能回到正常位置A。
另外，由于机械系统的原因，即使织口处于正常位置时开车，仍然会产生稀密路。因此，在收卷量中还要加上或减去一个调整量c。通常情况是加上c，使织口位置比正常运转时略微后退一点，以弥补织机启动时钢筘打纬力的不足，从而防止开车稀路的产生；如果遇到一些特殊的复杂的原因而出现密路，此时就应该在收卷量中减去调整量c，使织口位置比正常运转时略微往前一点，从而防止开车密路的产生。
参数a、b、c、d的单位为织机织入一根纬纱的所对应的经纱送经量，它对应送经电机应回转的角度，也对应于驱动脉冲的个数x。
例如，织造一种普通的平纹织物，为了保证不出现停台稀路，经试验，各参数的设置如下：停车时的放松量a＝20纬，开车前的收卷补偿量b＝3纬，开车前的收卷调整量c＝+2纬，那么：
收卷量d＝a+b+c
＝20+3+2＝25
那么，开车前送经电机倒转所对应的驱动脉冲总数Xd＝25x
因此，对于一种新品种，只需通过键盘设置或修改好控制织口位置的参数a、b、c的值即可有效地消除停车稀密路。
为了减少参数的个数，将参数b和c合并为一个参数C，其调整效果不变。
由述分析，我们提出了本发明的具体技术解决方案如下：
一种参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统，其特征在于该系统包括：
①采用步进电机作送经电机，送经电机经蜗轮蜗杆减速器驱动织轴；
②采用步进电机作卷取电机，该卷取电机经蜗轮蜗杆减速器驱动卷取辊；
③一控制器以单片机为中央处理单元，还有：地址译码器，用于对外围可编程芯片的选址；ROM为程序存贮器，用于存放系统的控制程序；RAM为数据存贮器，用于实时备份工艺参数和现场数据；键盘显示系统，用于工艺参数设置；两片可编程的计时/计数器各有3个计时/计数器，主要用于：检测织机的回转速度，对步进电机定量回转计数，发送经脉冲、卷取脉冲和2ms脉冲。
所说的控制器还设有复位电路，控制按钮电路，传感器接口。
所说的RAM数据存贮器还设有掉电保护电路。
所说的控制器经步进电机驱动器驱动卷取电机，经步进电机驱动器驱动送经电机。
装有该控制系统的控制箱的面板上设置有：开车按钮、停车按钮、预备按钮、修纬倒转按钮、参数设置/织造拨动开关，“+1”键、“-1”键，“参数切换键”和显示屏，电源开关是控制箱的电源开关，而开车按扭和停车按钮所产生的开车信号或停车信号都同时送给控制器和织机主电气箱，开停车信号送主电气箱用于织机主电机的启动和停止，开停车信号送控制器用于送经电机和卷取电机的启动和停止。
利用参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统进行消除织机停车稀密路的方法，包括下列步骤：
①打开控制箱电源开关，如果“参数设置/织造”拨动开关处于或拨向“织造”一边，面板上的显示屏将处于全黑状态，织机处于开车预备状态，即可进入③步；如果“参数设置/织造”拨动开关被拨向“参数设置”一边，织机处于参数设置状态，即可进行参数设置；
②参数设置
织机处于参数设置状态，面板显示屏即处于如下显示状态：
0-0065
其含义是0号参数(织物的纬密)是65根/英寸，这是当前保存的纬密值；如果需要重新设置，可以揿“+1”键或“-1”键来进行修改，显示屏实时显示修改后的值。由于在实际生产中，织物的纬密一般界于10根/英寸和255根/英寸之间，故将0号参数的上限和下限设置为(10，255)；通过按“+1”键或“-1”键，0号参数的值就在10和255之间循环递增或递减，直到0号参数值达到我们要选定的值，接着，按照下列步骤对其它参数进行设置：
A.通过揿面板上的“参数切换”键，参数被切换到1号参数，通过上述的方法，同样可以修改1号参数的值；如果不想修改1号参数，就再按一次“参数切换”键，使参数切换到2号参数……
B.0号参数、1号参数、2号参数……4号参数可以通过“参数切换”键进行循环切换，每一个参数都可以通过上述的方法进行修改。这5个参数的含义比较直观，参数的具体说明如下表所示：
| 参数号 | 参数的含义 | 参数的单位 | 参数的上限和下限 |
| 0 | 所织造的织物的纬密 | 根/英寸 | (10，255) |
| 1 | 停车到开始放松经纱的时间定时 | 分钟 | (0，60) |
| 2 | 停车后放松经纱的放松量a | 纬(织入一根纬纱对应的送经量) | (0，50) |
| 3 | 开车前织轴转动的调整量C | 纬(织入一根纬纱对应的送经量) | (0，16) |
| 4 | 抽除一根废纬纱所对应的修纬倒转量 | 纬(织入一根纬纱对应的送经量) | (0，16) |
C.按照上述方法设置好参数后，将面板上的“参数设置/织造”按钮拨向右边，关闭控制箱的电源，然后重新进行第①步操作；
③按“预备按钮”，送经电机和卷取电机按照设置好的量定量转动，使织口调整到正确的位置；
④按“开车”按钮，织机进行正常运行；
⑤按“停车”按钮，织机停止运行；
⑥当织机停车后，再启动运行，进行试织，如果不出现稀密路，则上述设定的参数不用调整；如果出现密路，就减小3号参数的值(即减小开车前织轴的倒转量)；如果出现稀路，就增大3号参数的值；
⑦反复试织，反复调整3号参数的值，直到不出现稀密路为止。
所说“修纬倒转”按钮的使用方法如下：
当织机因引纬失误而出现了纬纱疵点，在停车状态下，如果挡车工抽出1根废纬纱，会导致织口向前移动“1纬”的位移，那么，需按1次“修纬倒转”按钮，使送经电机定量倒转“一纬”的送经量，也同时使卷取电机倒转“一纬”的卷取量，从而弥补织口“1纬”的偏移量；如果挡车工抽出2根废纬纱，会导致织口向前移动“2纬”的位移，那么，需按2次“修纬倒转”按钮，使送经电机定量倒转“2纬”的送经量，也同时使卷取电机倒转“2纬”的卷取量，从而弥补织口“2纬”的偏移量，以此类推……
本发明的技术效果是：
1.停车稀密路是一种严重的织物疵点，一旦形成将难以修补，严重影响了织物一等品和出口合格率的提高，降低了织物的质量和耐用性。本发明，可以有效地解决这一问题，因而具有很好的经济效益。
2.本发明参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统是一套采用通用元器件构成的系统，成本很低，可以与各种类型的织机配套。由于采用模块化设计，十分便于与国产主控箱的配套，有利于推广，有利于国产纺织机械的机电一体化的改造和更新。
3.本控制系统具有操作方便和现场调控功能。因为它不关心产生稀密路的具体原因，它只关心织造的结果，如果产生稀路，就调整参数，使送经和卷取电机在开车前增加倒转量；如果有密路，同样调整参数，使送经电机和卷取电机在开车前减小倒转量，甚至做适当的正转。这种方法十分灵活，从理论上讲几乎适合任何织物。
附图说明：
图1消除织机停车稀密路织口位置控制示意图。
图2本发明系统方框图。
图3本发明控制器电路结构框图。
图4本发明系统结构示意图。
具体实施方式：
请参阅图2至图4，本发明参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统，包括：
采用步进电机作送经电机3，送经电机3经蜗轮蜗杆减速器4驱动织轴5；
采用步进电机作卷取电机9，该卷取电机9经蜗轮蜗杆减速器10驱动卷取辊11；
控制器1，以单片机为中央处理单元，将将各种应用电路用扩展的方法将它们都做在一块电路板上，
图3为控制器1电路结构框图。与单片机直接接口的138为地址译码器，用于对外围可编程芯片的选址。ROM为程序存贮器，用于存放系统的控制程序。RAM为数据存贮器，配有掉电保护电路，用于实时备份工艺参数和现场数据。键盘、显示器和相应的接口芯片一起构成键盘显示器系统，用于设置工艺参数。两片可编程的计时/计数器各有3个计时/计数器，这些计时/计数器分别用于：检测织机的回转速度，对步进电机定量回转计数，发出送经脉冲、卷取脉冲和2ms的脉冲。控制器1还设有复位电路、控制按钮电路、传感器6接口。
图4是本发明控制系统结构示意图。
控制器1是控制系统的心脏，它以单片机为中央处理单元，并将各种应用电路用扩展的方法将它们都做在一块电路板上。本发明控制系统控制箱的面板上设置有：开车按钮12、停车按钮13、预备按钮14、修纬倒转按钮15、参数设置/织造拨动开关，“+1键”、“-1键”和显示屏，控制箱面板上的“开车”按钮所产生的开车信号和“停车”按钮所产生的和停车信号同时送给控制器和主电气箱，开停车信号送给主电气箱用于织机主电机的启动和停止，开停车信号送给控制器用于送经电机和卷取电机的启动和停止。传感器用于检测后梁的摆动，传感器的检测信号直接送入控制器。控制器产生的两路脉冲信号分别输入到两个步进电机驱动器，两个步进电机驱动器产生的驱动电流分别驱动送经步进电机和卷取步进电机。送经步进电机通过机构传动系统驱动织轴的转动，卷取步进电机通过机构传动系统驱动卷布辊的转动。
利用本发明控制系统进行消除织机停车稀密路的方法，包括下列步骤，
①打开控制箱电源开关，如果“参数设置/织造”拨动开关处于或拨向“织造”一边，面板上的显示屏将处于全黑状态，织机处于开车预备状态，即可进入③步；如果“参数设置/织造”拨动开关被拨向“参数设置”一边，织机处于参数设置状态，即可进行参数设置；
②参数设置
织机处于参数设置状态，面板显示屏即处于如下显示状态：
0-0065
其含义是0号参数(织物的纬密)是65根/英寸，这是当前保存的纬密值。如果需要重新设置，可以揿“+1”键或“-1”键来进行修改，显示屏实时显示修改后的值。由于在实际生产中，织物的纬密一般界于10根/英寸和255根/英寸之间，故将0号参数的上限和下限设置为(10，255)；通过按“+1”键或“-1”键，0号参数的值就在10和255之间循环递增或递减，直到0号参数值达到我们要选定的值，接着，按照下列步骤对其它参数进行设置：
A.通过揿面板上的“参数切换”键，参数被切换到1号参数，通过上面的方法，同样可以修改1号参数的值；如果不想修改1号参数，就再按一次“参数切换”键，使参数切换到2号参数……
B.0号参数、1号参数、2号参数……4号参数可以通过“参数切换”键进行循环切换，每一个参数都可以通过上面的方法进行修改。这6个参数的含义比较直观，参数的具体说明如下表所示：
| 参数号 | 参数的含义 | 参数的单位 | 参数的上限和下限 |
| 0 | 所织造的织物的纬密 | 根/英寸 | (10，255) |
| 1 | 停车到开始放松经纱的时间定时 | 分钟 | (0，60) |
| 2 | 停车后放松经纱的放松量a | 纬(织入一根纬纱对应的送经量) | (0，50) |
| 3 | 开车前织轴转动的调整量C | 纬(织入一根纬纱对应的送经量) | (0，16) |
| 4 | 抽除一根废纬纱所对应的修纬倒转量 | 纬(织入一根纬纱对应的送经量) | (0，16) |
C.按照上述方法设置好参数后，将面板上的“参数设置/织造”按钮拨向右边，关闭控制箱的电源，然后重新进行第①步操作；
③按“预备按钮”，送经电机(3)和卷取电机(9)按照设置好的量定量转动，使织口调整到正确的位置；
④按“开车”按钮12，织机进行正常运行；
⑤按“停车”按钮13，织机停止运行；
⑥当织机停车又启动运行，进行试织，如果不出现稀密路，则上述设定的参数不用调整；如果出现密路，就减小3号参数的值(即减小开车前织轴的倒转量)；如果出现稀路，就增大3号参数的值；
⑦反复试织，反复调整3号参数的值，直到不出现稀密路为止。
所说“修纬倒转”按钮的使用方法如下：
当织机因引纬失误而出现了纬纱疵点，在停车状态下，如果挡车工抽出1根废纬纱，会导致织口向前移动“1纬”的位移，那么，需按1次“修纬倒转”按钮，使送经电机定量倒转“一纬”的送经量，也同时使卷取电机倒转“一纬”的卷取量，从而弥补织口“1纬”的偏移量；如果挡车工抽出2根废纬纱，会导致织口向前移动“2纬”的位移，那么，需按2次“修纬倒转”按钮，使送经电机定量倒转“2纬”的送经量，也同时使卷取电机倒转“2纬”的卷取量，从而弥补织口“2纬”的偏移量，以此类推……
Claims (7)
1.一种参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统，其特征在于该系统包括：
①采用步进电机作送经电机(3)，送经电机(3)经蜗轮蜗杆减速器(4)驱动织轴(5)；
②采用步进电机作卷取电机(9)，该卷取电机(9)经蜗轮蜗杆减速器(10)驱动卷取辊(11)；
③一控制器(1)以单片机为中央处理单元，还有地址译码器，用于对外围可编程芯片的选址；ROM为程序存贮器，用于存放系统的控制程序；RAM为数据存贮器，用于实时备份工艺参数和现场数据；键盘显示系统，用于工艺参数设置；两片可编程的计时/计数器各有3个计时/计数器，主要用于：检测织机的回转速度，对步进电机定量回转计数，发送经脉冲、卷取脉冲和2ms脉冲。
2.根据权利要求1所述的参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统，其特征在于所说的控制器(1)还设有复位电路，控制按钮电路，传感器(6)接口。
3.根据权利要求1所述的参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统，其特征在于所说的RAM数据存贮器还设有掉电保护电路。
4.根据权利要求1所述的参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统，其特征在于所说的控制器(1)经步进电机驱动器(8)驱动卷取电机(9)，经步进电机驱动器(2)驱动送经电机(3)。
5.根据权利要求1所述的参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统，其特征在于装有该控制系统的控制箱的面板上设置有：开车按钮(12)、停车按钮(13)、预备按钮(14)、修纬倒转按钮(15)、参数设置/织造拨动开关，“+1”键、“-1”键，“参数切换键”和显示屏，电源开关是控制箱的电源开关，而开车按扭(12)和停车按钮(13)所产生的开车信号或停车信号都同时送给控制器和织机主电气箱，开停车信号送主电气箱用于织机主电机的启动和停止，开停车信号送控制器用于送经电机(3)和卷取电机(9)的启动和停止。
6.根据权利要求5所述的参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统进行消除织机停车稀密路的方法，包括下列步骤：
①打开控制箱电源开关，如果“参数设置/织造”拨动开关处于或拨向“织造”一边，面板上的显示屏将处于全黑状态，织机处于开车预备状态即可进入③步；如果“参数设置/织造”拨动开关被拨向“参数设置”一边，织机处于参数设置状态，即可进行参数设置；
②参数设置
织机处于参数设置状态，面板显示屏即处于如下显示状态：
0-0065
其含义是0号参数(织物的纬密)是65根/英寸，这是当前保存的纬密值；如果需要重新设置，可以揿“+1”键或“-1”键来进行修改，显示屏实时显示修改后的值；由于在实际生产中，织物的纬密一般界于10根/英寸和255根/英寸之间，故将0号参数的上限和下限设置为(10，255)；通过按“+1”键或“-1”键，0号参数的值就在10和255之间循环递增或递减，直到0号参数值达到我们要选定的值，接着，按照下列步骤对其它参数进行设置：
A.通过揿面板上的“参数切换”键，参数被切换到1号参数，通过上述的方法，同样可以修改1号参数的值；如果不想修改1号参数，就再按一次“参数切换”键，使参数切换到2号参数……
B.0号参数、1号参数、2号参数……4号参数可以通过“参数切换”键进行循环切换，每一个参数都可以通过上述的方法进行修改；这5个参数如下表所示：
参数号 参数的含义 参数的单位
参数的上限和下限
0
所织造的织物的纬密
根/英寸
(10，255)
1
停车到开始放松经纱的时间定时
分钟
(0，60)
2 停车后放松经纱的放松量a
纬(织入一根纬纱对应的送经量) (0，50)
3 开车前织轴转动的调整量C
纬(织入一根纬纱对应的送经量) (0，16)
4
抽除一根废纬纱所对应的修纬倒转量
纬(织入一根纬纱对应的送经量) (0，16)
C.按照上述方法设置好参数后，将面板上的“参数设置/织造”按钮拨向右边，关闭控制箱的电源，然后重新进行第①步操作；
③按“预备按钮”，送经电机(3)和卷取电机(9)按照设置好的参数定量转动，使织口调整到正确的位置；
④按“开车”按钮，织机进行正常运行；
⑤按“停车”按钮，织机停止运行；
⑥当织机停车又启动运行，进行试织时，如果不出现稀密路，则上述设定的参数不用再调整；如果出现密路，就减小3号参数的值(即减小开车前织轴的倒转量)；如果出现稀路，就增大3号参数的值；
⑦反复试织，反复调整3号参数的值，直到不出现稀密路为止。
7.根据权利要求6所述的参数设置法消除织机停车稀密路的方法，其特征在于所说“修纬倒转”按钮(15)的使用方法如下：
当织机因引纬失误而出现了纬纱疵点，在停车状态下，如果挡车工抽出1根废纬纱，会导致织口向前移动“1纬”的位移，那么，需按1次“修纬倒转”按钮，使送经电机定量倒转“一纬”的送经量，也同时使卷取电机倒转“一纬”的卷取量，从而弥补织口“1纬”的偏移量；如果挡车工抽出2根废纬纱，会导致织口向前移动“2纬”的位移，那么，需按2次“修纬倒转”按钮，使送经电机定量倒转“2纬”的送经量，也同时使卷取电机倒转“2纬”的卷取量，从而弥补织口“2纬”的偏移量，以此类推……
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