JP2827012B2

JP2827012B2 - 織機回転数の最適制御方法

Info

Publication number: JP2827012B2
Application number: JP25255688A
Authority: JP
Inventors: 勉西念
Original assignee: Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH0299646A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、制御対象の織機の運転中に、織工の持ち台
数グループ毎に稼動状態の余裕を考慮し、織機の回転数
を自動的に上げて、織布の生産量を高める制御方法に関
する。

従来技術一般に、織布工場において、織物の生産量は、織機の
停台時間が長いと減少する。一方、織工は、複数台の織
機を担当するのが普通である。そこで、生産量を高める
ために、例えば特開昭61-239057号の発明のように、織
工の余裕を無視して織機の回転数を高めていくと、織機
の停止回数が増え、その分、織工の負担が増加して、結
局、停止した織機の織工待ち時間が増えるため、織布の
生産量は、結果的に、上がらないことになる。

したがって、織工の余裕は、織工の持ち台数グループ
毎に評価されるべきである。

例えば、織工の持ち台数グループ内で、ある１台の織
機がたて止めなどの停止原因によって停止し、それの修
復に多大な時間が費やされたとすれば、他の高回転の織
機が停台した時、織工待ち時間が長くなるだけで、当該
持ち台数グループの総合的な生産量は、結果的に低いも
のとなってしまう。したがって、織機の回転数の最適制
御は、織工の持ち台数グループ毎に実行されなければな
らない。

発明の目的したがって、本発明の目的は、織機の稼動状態によ
り、その回転数を高めるか、または低める方向に変化さ
せる制御方法において、織工の持ち台数グループ毎に織
工の作業時間の余裕を示す評価項目からグループ内の織
機の回転数を最適な状態に設定することである。

発明の解決手段上記目的の下に、本発明は、請求項（１）において、
織機の稼動状態に応じて織機の回転数を自動的に変化さ
せる制御方法において、織工の持ち台数グループ毎にグ
ループ全体の評価項目から織工の作業時間に余裕がある
と判断されたとき、持ち台数グループ内の織機のうち稼
動に余裕がある各織機の回転数を上げることにより、ま
た請求項（２）において、織工の作業時間に余裕がない
と判断された場合および現在の生産量が目標の生産量を
下回っている場合のいずれか一方であるとき、持ち台数
グループ内の稼動の悪い織機の回転数を下げることによ
って、織機の停止回数を下げ、グループ停止回数を下げ
ながら、その後、織工の作業時間に余裕ができたとき、
稼動のよい織機の回転数を上げることにより、織工持ち
台数グループの総合的な生産を高める方向に制御してい
る。

ここで、織工の持ち台数は、タイムスタディなどによ
り作業時間の内容を分析して決められている。なお、持
ち台数グループ内に異なった品種の織物が仕掛けられて
いる場合に、上記の制御が実施されたとき、特定の品種
の生産量のみが低下することも予測される。したがっ
て、この最適制御の実行に際し、持ち台数グループ内の
各織機をさらに品種別グループに分け、この品種別グル
ープ毎に、この最適制御を実行して行く。

制御系の構成まず、第１図は、織機の制御系の構成を示している。

本発明の織機回転数の最適制御方法は、最適コントロ
ーラ100によって実行される。この最適コントローラ100
は、集中制御用のホストコンピュータなどで構成され、
入力側で複数の基準値（STD）設定用の入力ユニット101
に接続されており、出力側で通信制御部102、通信回線1
03、および織機毎に設けられた通信制御部104を介し織
機制御部１に接続されている。

次に第２図は、それぞれの織機制御部１と他の制御要
素との接続関係を示している。

織機制御部１は、回転制御部３およびインバータ４を
介し織機の原動モータ５に接続されている。もちろん、
この原動モータ５は、織機の主軸６に連結されており、
それを駆動することによって、主運動機構部などに製織
運動に必要な回転力を付与する。

また、織機制御部１は、織機コントローラ７にも接続
される。この織機コントローラ７は、送り出し制御、巻
取り制御、および起動・停止制御さらに自動修復制御の
ために必要なシーケンスを行う部分であり、稼動モニタ
８を介し織機制御部１および表示モニタ９に接続され、
また主軸６に連結された例えば電磁式のブレーキ10にも
接続されている。なお、この表示モニタ９は、設定され
た基準値を表示するために、通信制御部104にも接続さ
れている。

さらに、織機制御部１は、出力側でよこ入れ制御のた
めに、圧力制御部11およびタイミング制御部12にそれぞ
れ接続されている。圧力制御部11は、圧力源13に接続さ
れた配管路14中の圧力調整弁15、16を調整し、よこ入れ
に必要な圧力流体を発生し、これを開閉弁17によりよこ
入れ用の主ノズル19に、また、複数の開閉弁18を介し複
数のよこ糸搬送用の補助ノズル20に供給する。また、タ
イミング制御部12は、主軸６に連結された回転検出器21
によって、主軸６の回転角度を検出し、織機制御部１に
よって設定されたタイミングで、開閉弁17、18を開放す
ることによって、圧力源13からの圧力流体を主ノズル19
および補助ノズル20から噴射し、よこ糸22をたて糸23の
開口24中によこ入れしていく。なお、よこ糸22は、給糸
体25から供給され、例えばドラム式の測長貯留装置26に
よって１ピックのよこ入れに必要な分だけ測長され、か
つよこ入れタイミングまで係止ピン27によって係止され
ながら貯留されている。この係止ピン27も、タイミング
制御部12の制御下で、ソレノイド28によって駆動され
る。

なお、上記回転検出器21は、タイミング制御部12のほ
か、フィードバック用の平均処理部２を介して、回転制
御部３、表示モニタ９および織機コントローラ７にも接
続されている。

平均処理部２は、織機の負荷変動の周期をサンプリン
グ周期として、織機の平均回転数を求め、この平均回転
数を回転制御部３などに帰還させている。したがって、
この回転制御部３は、織機の負荷変動による回転の変動
に影響されないで、織機制御部１によって設定された目
標値と実際の回転数とを比較し、その偏差に応じて、イ
ンバータ４を駆動していくことになる。

また、この織機制御部１は、第３図に示すように、切
り換えスイッチ29、30を内蔵している。最適制御が実施
されるとき、回転制御部３は、切り換えスイッチ29、30
によって、織機制御部１内の最適制御コントローラ31に
接続されている。また、最適制御を実施しないで、高速
運転に固定するとき、この切り換えスイッチ29は、高速
設定器32の側に切り換えられる。例えば試織運転時に、
切り換えスイッチ29は、高速運転の状態に設定される。
これによって、織機の回転数が固定され、的確な評価が
行える。また、織機の停止中で、寸動運転や逆転運転時
には、切り換えスイッチ30は、低速設定器33側の接点に
切り換えられる。機掛け時など製織条件を変更したとき
にも、織機の回転数が低速または高速のいずれにも適当
な値に設定できるため、円滑な機掛け作業が可能とな
る。これらの高速設定器32および低速設定器33は、デジ
タル的な設定器として構成することもできる。なお、最
適制御コントローラ31に内部の計時カウンタのカウント
禁止用のスイッチ34が付設されている。

ちなみに、織機制御部１および織機コントローラ７
は、それぞれ専用のコンピュータまたはシーケンサなど
によって組み立てられるほか、共通の制御用コンピュー
タとして組み立てることもできる。

織機回転数の最適制御方法の内容本発明の織機回転数の最適制御方法は、織工の持ち台
数グループを単位として、最適コントローラ100によっ
て実行される。

織機の起動前に、オペレータまたは織工は、入力ユニ
ット101を操作し、サンプリング周期のほか、基準値（S
TD）として、単位当たり例えば１分当たりの回転数（PP
M）、回転数変更時の調整量（Δ）、グループ稼動率（G
Eff）および各織機毎の稼動率（Eff）、さらに10万ピ
ック当たりのグループ停止回数（G S/cmpx）および各織
機毎の10万ピック当たりの停止回数（S/cmpx）をセット
し、また１分間当たりの最大回転数（MaxPPM）および最
小回転数（MinPPM）、合計ピック数（TP）を最適コント
ローラ１に入力し、必要に応じ、各織機側の表示モニタ
９によって視覚的に確認できるようにする。

このあと、オペレータの指示にもとづいて、織機コン
トローラ７は、織機制御部１を起動させ、起動初期の回
転数によって、インバータ４を駆動し、原動モータ５を
回転させることにより、織機を運転状態とする。この間
に、織機コントローラ７は、対応の織機毎に製織ピック
数や回転数（PPM）や当該織機の停止回数などを求め、
稼動モニタ８に送り込み、表示モニタ９で表示するほ
か、これらから各織機の稼動率（Eff）を求め、これと
ともに10万ピック当たりの停止回数（S/cmpx）や、製織
ピック数などを最適コントローラ100に通信制御部102、
104によりリアルタイムで送り込む。

最適コントローラ100は、単位時間毎に、または単位
ピック数毎のサンプリング周期で、第４図の制御プログ
ラムを実行し、のステツプで、現在のグループ稼動率
（G Eff）と基準のグループ稼動率（G STD Eff）との大
小関係を比較する。ここで、グループ稼動率（G Eff）
は、下記の計算によって求められる。

このグループ稼動率は、通常の製織状態での稼動の余
裕をみることを目的としているため、生産管理用の稼動
率と基本的な意味で異なっている。したがって、経過時
間には、機上がりなどの準備時間あるいは故障による保
全工の作業時間さらに停電時間などは、含まれるべきで
ない。このため、織工が故意に織機を停止させるときや
持ち場を離れるときには、計時カウンタのカウント禁止
用のスイッチ34の操作によって、最適制御コントローラ
31に時間の積算を停止させる。そして、このようなグル
ープ稼動率は、適切なサンプリング周期毎に計算され
る。その周期が短ければ、非定常的な要因でグループ稼
動率が大きく変動し、その結果、回転数が不安定になり
やすい。また、その周期があまり長く設定されると、グ
ループ稼動率が安定するものの、回転数の変更が適切な
状態で行われず、最適制御の成果が得にくくなる。した
がって、サンプリング周期は、実際の工場の状況に合わ
せて、管理者によって変更され、適切な期間に設定され
る。この変更に際し、分単位の変更はあまり意味がな
く、また織工が交替してしまうほど長くても意味がな
い。なお、このサンプリング周期の調整のために、前回
計算時の稼動率や停止回数と現在のそれらとが確認でき
れば管理上の都合がよいため、表示モニタ９は、メモリ
を内蔵していて、前回の稼動率や停止回数、回転数など
を現在のそれらと比較しながら表示する。

現在のグループ稼動率（G Eff）が基準のグループ稼
動率（G STD Eff）よりも大きいときに、次ののステ
ップで、評価項目として10万ピック当たりの現在のグル
ープ停止回数（G S/cmpx）と基準のグループ停止回数
（G STD S/cmpx）とを比較する。ここで、基準のグルー
プ停止回数（G STD S/cmpx）や基準のグループ稼動率
（G STD Eff）は、織工の作業能力に基づいて設定され
るものである。

現在のグループ停止回数（G S/cmpx）が基準のグルー
プ停止回数（G STD S/cmpx）よりも小さいとき、織工の
作業時間に余裕があると判断し、のステップに入り、
グループ内織機１台毎のプログラムが開始される。

まず、ある織機の稼動率（Eff）がその基準の稼動率
（STD Eff）より大きいか等しく、かつ、回転数（PPM）
が最大回転数（Max PPM）よりも小さいときに、現在の
回転数（PPM）に調整量（Δ）の数を加え、新たな回転
数（PPM）を設定し、これによって該当の織機の機台番
号を指定しながら、その織機の織機制御部１に変更指令
を与え、変更後の最適な回転数（PPM）で原動モータ５
を駆動させる。

なお、稼動率（Eff）が基準の稼動率（STD Eff）より
も小さいとき、または現在の回転数（PPM）が上限の回
転数（Max PPM）よりも小さくないときには、最適コン
トローラ100は、織機の回転数を上げる制御を中断し、
一連の制御を終える。

このように、織機の稼動状態および織工の作業時間に
余裕があれば、最適コントローラ100は、織機の回転数
を高める方向に自動的に制御される。

なお、のステップで現在のグループ停止回数（G S/
cmpx）が基準のグループ停止回数（G STD S/cmpx）より
も小さくないとき、織工の作業時間に余裕がないと判断
し、最適コントローラ１は、回転数（PPM）について修
正の操作をせず、織機の回転数を上げる制御を中断し、
一連の制御を終える。

また、のステップで、グループ稼動率（G Eff）が
基準のグループ稼動率（G STD Eff）に等しくなく、ま
たそれよりも大きくないとき、のステップで、グルー
プ停止回数（G S/cmpx）が基準のグループ停止回数（G
STD S/cmpx）よりも小さく、かつのステップで合計ピ
ック数TDが標準値（STD TD）よりも大きいときにも、一
連の制御が終了する。これは、グループ稼動率が低くて
もグループの生産量が基準値を越えているときには、現
状維持でも構わないと判断するためである。グループ停
止回数（G S/cmpx）が基準のグループ停止回数（G STD
S/cmpx）よりも小さくないか、または合計ピック数（T
D）が標準値（STD TP）よりも大きくないときに、の
ステップでグループ内織機１台毎に回転数を低下させる
ための制御が順次実行される。

ある織機の稼動率（Eff）が基準の稼動率（STD Eff）
よりも小さく、かつその停止回数（S/cmpx）が基準の停
止回数（STD S/cmpx）よりも大きく、さらに、回転数
（PPM）が最小値（Min）よりも大きいときに、最適コン
トローラ100は、その織機について現在の回転数（PPM）
を調整量Δだけ低下させる方向に操作して行く。また、
稼動率（Eff）が基準の稼動率（STD Eff）よりも小さく
ないとき、停止回数（S/cmpx）が基準の停止回数（STD
S/cmpx）よりも大きくないとき、または回転数（PPM）
が最小値（Min）よりも大きくないときに、回転数低下
の操作は必要とされないか、またはできないものと判断
される。このようにして、グループ内の全ての織機につ
いて同様の操作が行われて行く。

このような過程で、のステップで回転数変更の該当
織機があったときに、それぞれの織機制御部１は、回転
数を変更するための信号を最適コントローラ100から受
けたとき、それに応じて回転数を変更して行く。該当す
る織機が存在しないときは、警報が出力され、この状態
が織工に知らされる。

なお、一般的に、織機の速度が上がると、たて止まり
による停止回数が増えるなど織機の回転数と停止原因の
間には特定の関係がある。したがって、単に全体の停止
回数をパラメータとするのではなく、たて止まり回数が
増えたかどうかなどの停止回数の評価は、停止原因別の
割合により行ったほうがよい。また、この割合によっ
て、回転数の増分を決定することもできる。

なお、停止回数は、単位当たりの停止回数でなく、稼
動中の積算停止回数であってもよい。また、織機に自動
修復装置が付設されている場合に、織機が停止しても、
当該織機が自動的に再起動可能な状態となるため、これ
は織工の負担とならない。したがって、自動修復可能な
停止回数、この制御のための停止回数から除外される。

他の実施例上記実施例は、織工の持ち台数グループについてのグ
ループ稼動率およびグループ停止回数を評価項目として
いるが、この評価項目は、織工の持ち台数グループにつ
いての停台時間、織工の持ち台数グループについての織
工待ち時間、織工の持ち台数グループについての停台率
のほか、織工の持ち台数グループについての織物の品質
情報、のうち少なくともいずれか１つであってもよく、
また必要に応じ、それらの評価項目から２つまたは３つ
を選択的に組み合わせて用いてもよい。

織機単体の場合に、織工の余裕の求め方は、以下の通
りである。

織工が停止中の織機に到着した時、修復開始のため
に、キー入力するが、この入力時点を境として、停台時
間ｔは、待ち時間Ｗと修復時間ｒとに分ける。この待ち
時間Ｗが設定値W₀より大きくなった時、織工に余裕がな
くなったと判断する。この設定値W₀は、あらかじめ、時
間分析等により求めておく。また、これよりは精度が落
ちるが、余裕の程度は、停台時間ｔで代用できる。

集中制御の場合に、織工の余裕は、持ち台数グループ
毎に、あらかじめ時間分析により、平均停台率λ、平均
修復率μを求めておき、待ち行列理論により、待ち時間
期待値W₀、待ち行列の長さL₀を求め、織工到着をキー入
力により知り、待ち時間Ｗを求めて待ち時間期待値W₀と
比較するか、または同時停台数の最大値Ｌを求め、（Ｌ
−１）と待ち行列の長さL₀と比較する、ことによって求
められる。

織工に余裕があるとき、織工の持ち台数グループ内の
稼動の良い織機の回転数を上げ、織工に余裕がないと
き、織工の持ち台数グループ内の稼動の悪い織機の回転
数を下げ、その上で、稼動の良い織機の回転数を上げる
ようにした、織機回転数の集中制御装置において、織工
の負荷率εは、下記で求められる。

これとあらかじめ設定されたしきい値ε_０と比較し、
下記の通り判断する。

ε≧ε_０なら余裕なし ε＜ε_０なら余裕ありさらに、ε≧ε_０のとき、グループ内の各織機ｉにつ
いて、次のものを求める。

ここでΔPi、ΔSiは、回転数ΔＮだけ変えた時の織機
ｉの生産量およびストップレベルである。

そして、第５図のように、αｉが大きく、βｉが小さ
い織機ｉの回転数を上げ、また逆に、αｊが小さく、β
ｊが大きい織機ｊの回転数を下げると、判断する。すな
わち回転数変化に対して、生産量の減少は少なく、停台
レベルの減少が大きい織機の回転数を下げ、また、生産
量の増加が大きく、停台レベルの増加が小さい織機の回
転数を上げる。

また、評価中に、織工が食事に行く等で持ち場を離れ
ると、その間停止した織機は再起動されないため、誤っ
た評価が出される危険がある。そこで、各コントローラ
に評価中止入力端子を設け、織工グループ毎に１ケの共
通スイッチを接続して、織工が持ち場を離れる時、この
スイッチをオフにする。織工が持ち場に戻ったとき、グ
ループ稼動率を正常に復帰させた状態でスイッチをオン
にし、回転数制御を復帰させる。前記した織工が織機に
到着した時に入力するスイッチを利用し、織機停止後、
所定時間越えてもキー入力がない時に、織工が持ち場を
離れていると判断し、各コントローラの制御を中止させ
ることもできる。

なお、織物の品質情報としては、織布のＡ反率を使用
できる。このＡ反率は、例えば特開昭60-185846号の発
明のように、織機に機上の検反装置を接続し、そのデー
タを取り込むか、あるいは検反場での検反結果をフィー
ドバックするか、さらに織機上で織工などが欠点を見つ
けてキーボードにより入力してもよい。ここで、検反場
での検反結果をフィードバックする場合は、Ａ反率の値
そのものを取り込むことが可能であるが、他の場合は、
予め一定長当たりの罰点の限界値を入力しておき、これ
に基づいてＡ反、Ｂ反等の格付けを行わせればよい。ま
た、織工などが欠点を見つけて入力する場合は、欠点に
対応する点数そのものを入力してもよいし、欠点の種類
のみを入力し、予め記憶されているテーブルを参照し
て、点数を自動的に付けるようにしてもよい。

織物の品質情報を評価項目として使用する場合、品質
の低下をもって、織工の作業時間に余裕がないと判断す
ることができる。これは、織工の作業時間に余裕がない
と、ていねいな修復作業が望めないためである。

発明の効果本発明によると、織工の持ち台数グループ毎にグルー
プ全体の評価項目主としてグループ停止回数が基準値と
比較され、織工の作業時間に余裕があると判断されたと
きにのみ当該グループの織機のうち稼動に余裕のある織
機の回転数が高まる方向に設定されるため、織工に過度
な負担がかからず、製織管理の上から適切な最適制御が
可能となる。また、織工の作業時間に余裕がないとき、
グループ内の稼動の悪い織機について、回転数が低くな
る方向に設定され、また逆に稼動のよい織機について回
転数が高まる方向に設定され、個々の織機の運転状態に
応じて適切な回転数制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はグループ制御系のブロック線図、第２図は各織
機内のブロック線図、第３図は織機制御部のブロック線
図、第４図は本発明の織機回転数の最適制御方法のフロ
ーチャート図、第５図は回転数変更状況のグラフであ
る。１……織機制御部、２……フィードバック用の平均処理
部、３……回転制御部、５……原動モータ、７……織機
コントローラ、11……圧力制御部、12……タイミング制
御部、21……回転検出器、100……最適コントローラ、1
01……入力ユニット、102……通信制御部、103……通信
回線、104……通信制御部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】織機の稼動状態に応じて、織機の回転数を
自動的に変化させる制御方法であって、織工の持ち台数
グループ毎に織工の作業時間の余裕を示すグループ全体
の評価項目から当該グループの織工の作業時間に余裕が
あると判断されたとき、当該グループ内の織機のうち稼
動に余裕のある織機の回転数を上げることを特徴とする
織機回転数の最適制御方法。
【請求項２】織機の稼動状態に応じて、織機の回転数を
自動的に変化させる制御方法であって、織工の持ち台数
グループ毎の織工の作業時間の余裕を示すグループ全体
の評価項目から当該グループで織工の作業時間に余裕が
ないと判断された場合および稼動中の生産量が目標の生
産量を下回っている場合のいずれか一方であるとき、当
該グループ内の稼動率の悪い織機の回転数を下げ、グル
ープ全体の停止回数を下げて、その上で稼動率のよい織
機の回転数を上げてグループの総合的な生産量を高める
ことを特徴とする織機回転数の最適制御方法。
【請求項３】上記評価項目は、織工の持ち台数グループ
についてのグループ稼動率およびグループ停止回数であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の織機回転数の最適制御方法。
【請求項４】上記評価項目は、織工の持ち台数グループ
についての停台時間、織工の持ち台数グループについて
の織工待ち時間、織工の持ち台数グループについての停
台率、および織工の持ち台数グループについての織物の
品質情報のうち少なくともいずれか１つであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の織機
回転数の最適制御方法。