JPH0291252A - 織機回転数の最適制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、例えば稼動状態
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などにおける織機の回転数の最適
制御方法に関する。

関連技術 特許出願人は、特願昭６３−１４３１０９号の発明によ
り、制御対象の織機の稼動状態に余裕があるとき、当咳
織偉の回転数を自動的に上げて、織布の生産量を上げる
ようにした最適制御方法を提案している。

このような最適制御は、各織機の回転制御系によって独
立に行われるほか、集中制御用のコンピュータによって
各織機毎にリアルタイムの状態で実行される。

ところで、回転制御系以外のｍ機の制御系、例えばよこ
入れ装置の圧力制御系やタイミング制御系、送り出し装
置の制御系、さらに巻取り速度の制御系などは、機械的
な動作部分や信号の伝達系などに時間遅れ要素を含むほ
か、制御対象のたて糸やよこ糸などの弾性特性によって
、時間的な遅れ要素を含んでいる。このため、それらの
ループゲインは、比較的低く、したがって制御系の応答
速度は、回転数制御系に比較して、遅くなっている。

このため、織機の回転制御系が他の制御系よりも速い応
答速度で実現したとしても、他の制御系がその速い応答
速度に追従できないため、回転数の調整過程で、たて糸
切れやたて糸ゆるみ、測長ミス、織り段の発生などの過
渡的な不具合が生ずる。

発明の目的 したがって、本発明の目的は、回転制御系の制御動作を
他の制御系の応答速度に調和させ、回転数の変更過程で
、過渡的な不具合を除去することである。

発明の解決手段 上記目的の下に、本発明は、ｍ機の回転数を目標の回転
数に調整し、それらの間の偏差を解消する過程で、回転
数の加減速勾配すなわち単位時間当たりの加減速調整量
を織機の他の自動制御系すなわちよこ入れ圧力の制御系
やよこ入れタイミングの調整制御系、送り出し、巻取り
の制御系のうち、最も重要な制御系に一致させるか、ま
たは−番遅い制御系に一致させ、織機の全ての制御系で
応答特性を調和させている。ここで、加減速時の回転数
の調整量は、所定の加減速勾配のもとに、直線的に、も
しくは階段状にまたは目標の回転数の近（で積極的に減
衰振動特性を持って変化する。

このような制御によると、織機の全ての制御系が調和状
態で動作するため、過渡的な不具合がなくなる。

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ｌによって実行される。この最適コントローラ１は、
入力側で複数の基準値（ＳＴＤ）設定用の入カニニット
２に接続されており、出力側で回転制御部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、製織運動に必
要な回転力を付与する。

また、上記最適コントローラ１は、織機コントローラ７
に接続される。この織機コントローラ７は、送り出し制
御、巻き取り制御、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を介し最適コントローラ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、人カニニ
ット２にも接続されている。

さらに、最適コントローラ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ａ１
３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を発生し、開閉弁１７を
介して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、最適コントローラ１によって設定されたタイミング
で、開閉弁１７．１８を開放するごとによって、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２
０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（。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ビツ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。この係止ビン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
他、フィードバック用の平均処理部２９を介して回転制
御部３および織機コントローラ７および表示モニタ９に
も接続されている。平均処理部２９は、織機の負荷変動
の周期をサンプリング周期として、ｖ６機の平均回転数
を求め、この平胸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、最適コントローラｌに
よって設定された目標値と実際の平均回転数とを比較し
、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。ちなみに、最適コントローラ１および￥Ｉｉ機
コントローラ７は、それぞれ各織機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、集
中制御用コンピュータの一部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、最適コントロー
ラ１によって実行される。

織機の起動前に、オペレータは、入カニニット２を操作
し、標準値（ＳＴＤ）として、単位当たり例えば１分角
たりのピック数（ＰＰＭ）、ピンク数の調整量（Δ）、
稼動率（Ｅｆｆ）、１０万ピツク当たりの停止回数（Ｓ
／ｃｍｐ　ｘ）　、１分間当たりの最大ピック数（Ｍａ
ｘＰＰＭ）、加減速勾配（ａ）、ステップ時間（Δｔ）
およびステップ回転数（Δｎ）を最適コトローラ１に入
力し、必要に応じ、表示モニタ９によって視覚的に確認
できるようにする。主軸６の１回転中に必ず１回のよこ
入れがあるため、ピック数は、織機の回転数（Ｎ）と同
義語として用いられている。

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、最適コントローラ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、１分間当たりのピッ
ク数（ＰＰＭ）や織機の停止回数（Ｓ／ｃｍｐｘ）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、これらから稼動率（Ｅｆｆ）を求め、これと
ともに停止回数（Ｓ／ｃｍｐｘ）や、ピック数（ＰＰＭ
）などを最適コントローラｌに送り込む。

最適コントローラｌは、単位時間毎に、または単位ピン
ク数毎に、第２図の制御プログラムを実行し、■のステ
ップで、現在の稼動率（Ｅｒｒ）と基準の稼動率（ＳＴ
Ｄ　　Ｅｆｆ）との大小関係を比較する。現在の稼動率
（Ｅｆｆ）が基準の稼動率（ＳＴＤ　　Ｅｆｆ）よりも
大きいときに、次の■のステップで１０万ビツク当たり
の現在の停止回数（Ｓ／ｃｍｐｘ）と基準の停止回数（
ＳＴＤ　　Ｓ／ｃｍｐｘ）とを比較する。ここで、基準
の停止回数（ＳＴＤ　　Ｓ／ｃｍｐｘ）は、織工の作業
能力に基づいて設定される。現在の停止回数（Ｓ／ｃｍ
ｐｘ）が基準の停止回数（ＳＴＤ　　Ｓ／ｃｍｐｘ）よ
りも小さく、しかも次の■のステップで１分間当たりの
ピック数（ＰＰＭ）が最大ピック数（Ｍａｘ　　ＰＰＭ
）よりも小さいときに、現在の１分間当りのピンク数（
ＰＰＭ）に調整量（Δ）のピック数を加え、新たな１分
間当たりのピック数（ＰＰＭ）を設定し、これによって
■のステップで、回転制御部３に変更指令を与え、変更
後のピック数（ＰＰＭ）に対応した最適な回転数（Ｎ）
で原動モータ５を駆動させる。このように、織機の稼動
状態および職工の作業時間に余裕があれば、織機の回転
数を高める方向に自動的に制御される。

■のステップで現在の停止回数（Ｓ／ｃｍｐｘ）が基準
の停止回数（Ｓ　Ｔ　Ｄ　　Ｓ　／　ｃ　ｍ　ｐ　ｘ　
）よりも小さくないとき、職工の作業時間に余裕がない
と判断し、１分間当たりのピンク数（ＰＰＭ）について
修正の操作をせず、最適コントローラ１は、織機の回転
数（Ｎ）を上げる制御を中断し、一連の制御を終える。

ここで、織機の回転数（Ｎ）を中断するに際し、現在の
ビックＢ（ＰＰＭ）を維持するばかりでなく、さらに現
在のピック数（ＰＰＭ）から調整量（Δ）のピック数を
減らすようにしてもよい。

また■のステップで、現在のピンク数（ＰＰＭ）が、上
限の回転数（Ｎ）を規制する最大ピック数（Ｍａｘ　　
ＰＰＭ）よりも小さくないときにも、最適コントローラ
１は、織機の回転数（Ｎ）を上げる制御を中断し、一連
の制御を終える。

また、ステップ■で、稼動率（Ｅｆｆ）が基準の稼動率
（ＳＴＤ　　Ｅｒｆ）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、ｌ分間溝たりのピック
数（ＰＰＭ）が基準のピック数（ＳＴＤ　　ＰＰＭ）よ
りも大きいことを確認してから、■のステップで１０万
ピツク当たりの停止回数（Ｓ／ｃｍｐｘ）が基準の停止
回数（ＳＴＤ　　Ｓ／ｃｍｐｘ）に等しいか、またはそ
れよりも小さく、しかも■のステップで織布の生産量を
示す合計ビフ’）数（Ｎｏ、ｏｆ　　Ｐｉｃｋｓ）　が
基準のピンク数（ＳＴＤ　　Ｐｉｃｋｓ）よりも大きい
ことを確認して、一連のプログ、ラムを終了するが、■
のステップおよび■のステップで、この条件が成立しな
いとき、■のステップおよび［相］のステップで、前記
■および■のステップと逆に、１分間当りのピック数を
減少させる方向に制御の変更指令を発して、一連の制御
を終了する。さらに、■のステップで１分間当たりのピ
ック数（ＰＰＭ）が基準のピック数（ＳＴＤ　　ＰＰＭ
）よりも大きくないとき、最適コントローラｌは、異常
の状態であると判断し、■のステップで警報出力を発生
し、これを織機コントローラ７に送り込み、必要に応じ
表示モニタ９によって表示する。なお、ここで基準ピッ
ク数（ＳＴＤ　　Ｐｉｃｋｓ）は、下記の式によって求
められる。

ＳＴＤ　ｐｉｃｋｓ　＝ＳＴＤ　Ｅｆｆ　ＸＴｏｔａｌ
　Ｍｉｎｕｔｅｓ　ｘｓＴｏ　ＰＰＭまた、■のステッ
プおよび［相］のステップで、１分間当たりのピック数
（ＰＰＭ）が変更されるとき、これと同時に、主ノズル
１９および補助ノズル２０の圧力値を設定すべく、圧力
制御部１１に変更指令が出され、またそれらのオンオフ
タイミングを調整するために、タイミング制御部１２に
変更指令が出され、さらに織機コントローラ７にたて糸
張力の変更や停止回転角の変更のための指令も出力され
る。

ここで、織機の回転数（Ｎ）の加速方向または減速方向
の変更は、回転数の加減速勾配を織機の他の自動制御系
の応答速度に調和する状態で実行される。

すなわち、変更前の回転数（Ｎ）は、第３図に示すよう
に、予め設定された加減速勾配（ａ）で偏差を吸収する
ように変更後の目標回転数（ＮＯ）に設定される。ここ
で、加減速勾配（ａ）は、最も重要な制御系、例えばよ
こ入れ制御系に一致させるか、または一番遅い制御系に
一致させである。

このため変更過程で、織機の他の制御系すなわちよこ入
れの制御系の圧力制御部１１、タイミング制御部１２や
、送り出し・巻取りなどの制御系は、回転数（Ｎ）の加
減速勾配（ａ）とほぼ等しいか、または加減速勾配（ａ
）よりも大きな勾配で応答して行くことになる。したが
って、この変更時の過渡的な過程で、たて糸切れ、たて
糸ゆるみ、測長ミス、よこ入れミスさらに織り段の発生
などは、未然に防止できることになる。

前記実施例は、回転数の調整量を所定の加減速勾配（ａ
）で直線的に変化させているが、第４図の実施例は、微
小のステップ時間（Δｔ）中にステップ回転数（Δｎ）
毎に階段状に変化させ、目標回転数（ＮＯ）に一致させ
ている。回転数（Ｎ）が連続かつ直線的に変化したとき
、制御対象が一時的に不安定になりやすいが、この実施
例の場合に調整過程で一時的に回転数（Ｎ）が固定され
るため、調整過程での制御系の不安定な状態は、確実に
抑えられる。

さらに、第５図の実施例は、この階段状の調整過程で、
回転数（Ｎ）の調整量に減衰振動特性を与える例である
。

前記のように一定のステップ回転数（Δｎ）ごとに階段
状に変化させると、変更後の回転数（Ｎ）が目標回転数
（ＮＯ）を境にして定常的にノ＼ンチングを繰り返すこ
とになる。そこで、回転制御部３は、変更後の目標回転
数（ＮＯ）近くでの定常偏差をなくするために、第５図
に示すように、積極的に行過ぎ量を持たせて変更して行
く。

すなわち、最適コントローラ１は、現在の回転数（Ｎ）
にステップ回転数（Δｎ）を加算する過程で、調整後の
回転数（Ｎ＋Δｎ）が変更後°の目標回転数（ＮＯ）を
越えた時点で、調整量の方向を反転し、かつそのステッ
プ回転数（Δｎ）を１／２に減少させ、再び変更後の目
標回転数（Ｎｏ）に近づけて行き、ここでも、変更後の
回転数（Ｎ−Δｎ／２）が変更後の目標回転数（ＮＯ）
を越えたとき、再び調整方向が反転され、１／２、ｌ／
４．１／８・・・の等比数列で同様の調整を繰り返して
行き、最終的に最適な目標回転数（Ｎｏ）に一致させる
。このような制御によると、織機の回転数（Ｎ）は、短
い整定時間のうちに最適な目標回転数（ＮＯ）に一致す
ることになる。なお、各実施例は、いずれも回転数（Ｎ
）の増加例であるが、減少例もこれと同様に実行される
。

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
職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は、この制御のた
めの停止回数から除外される。

なお、上記実施例は、単位当たりの停止回数を評価項目
としているが、この評価項目は、停止回数のほか、織物
の品質情報、原動モータ５の消費エネルギーのうち少な
くともいずれか１つであってもよく、また必要に応じ、
それらの評価項目を選択的に組み合わせて用いられる。

ちなみに、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６０−１８５８
４６号の発明のように、４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ノ］
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、職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。

以上の実施例は、前記した特願昭６３−１４３１０９号
を基にして説明したが、この発明は、これに限定される
ものでなく、織機の回転数を目標の回転数に変更制御す
るものであれば、いかなるものにも適用できる。

発明の効果 本発明では、１ｉＩｉ機の回転数の調整過程で、回転数
の加減速勾配を織機の他の自動制御系の応答速度に調和
させたため、回転数の変更時に、たて糸切れ、たて糸ゆ
るみ、測長ミス、よこ入れミスあるいは織り段の発生な
どが未然に防止できるほか、整定時間が短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御系のブロック線図、第２図は本発明の織機
回転数の最適方法のフローチャート図、第３図、第４図
および第５図は回転数の変更過程の特性図である。 １・・最適コントローラ、２・・入カニニット、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、Ｉ２・・タイミング制御部、
２１・・回転検出器。 特　許　出　願　人　津田駒工業株式会社代　　　理　
　　人　弁理士　中　川　國　男第２図 第 図 第 図 第 ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）織機の回転数を目標回転数に自動的に調整する過
   程で、回転数の加減速勾配を織機の他の自動制御系の応
   答速度に調和させることを特徴とする織機回転数の最適
   制御方法。（２）上記調整過程の加減速時の回転数を直
   線的に変化させることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の織機回転数の最適制御方法。 （３）上記調整過程の加減速時の回転数を階段状に変化
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の織
   機回転数の最通制御方法。 （４）上記加減速時の回転数の変化に目標回転数の近く
   で減衰振動特性を持たせることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項または第３項記載の織機回転数の最適制御方
   法