JPH0299646A - 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、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′４
＠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特ち時間が増えるた
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ｆｆ
１ｌ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、織工持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
制御方式において、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、織機の稼動状態に応じて￥
＠機の回転数を自動的に変化させる制御方式において、
織工の持ち台数グループ毎にグループ全体の評価項目例
えば稼動率や停止回数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、また織工の作業
時間に余裕がないと判断されたとき、または現在の生産
量が目標の生産量を下回っているときに、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
、Ｉｔｌｉ［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１．職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、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、タイムスタデイなどにより
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１
００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）設定用の入カニニ
ット１０１に接続されており、出力側で通信制御部１０
２、通信回線１０３、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
などに製襟運動に必要な回転力を付与する。

また、′Ｉ＆機制御卸部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、送す出し制御
、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１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３
０は、低速設定器３３例の接点に切り換えられる。機掛
は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
、円滑な機掛は作業が可能となる。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、′ｉ＠機制機制御部上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￥ｊａ機回転回転数適制御方法は、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、入カユニッ
）Ｌｏｔを操作し、サンプリング周期のほか、基準値（
ＳＴＤ）として、単位当たり例えば１分当たりの回転数
（ＰＰＭ）、回転数変更時の調整量（Δ）、グループ（
Ｇ　　Ｅｆｆ）稼動率および各織機毎の稼動率（Ｅｆｆ
）、さらに１０万ピ・ツク当たりのグループ停止回数（
ＧＳ／ｃｍｐ　ｘ）および各織機毎の１０万ビツク当た
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）、合計ビック数（ＴＰ）を最適コトロ
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
、￥８機コントローラ７は、対応の織機毎に！！！織ビ
ック数や回転数（ＰＰＭ）や当該織機の停止回数などを
求め、稼動モニク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１０万ピツク当たりの停止回数（Ｓ／ｃｍ
ｐｘ）や、製織ビ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
ビ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、■のステップで、現在のグループ稼動率
（Ｇ　　Ｅｆｆ）と基準のグループ稼動率（Ｇ　　ＳＴ
Ｄ　　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ＬＪ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（でも意味がない。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１０万ピツク
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／ｃ
ｍｐｘ）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（ＭａｘＰＰＭ）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（Ｅｆｒ）が基準の稼動率（ＳＴＤ　Ｅｆ
ｆ）よ位も小さいとき、または現在の回転数（ＰＰ〜１
）が上玉の回転ｆｉｌ　（Ｍ　ａ　ｘ　　Ｐ　Ｐ　Ｍ　
）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、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
を冑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　　ＳＴ
Ｄ　　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（ＧＥｆｆ）が
基準のグループ稼動率（Ｇ　　５ＴＤＥｆｆ）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（ＧＳ／ｃｍｐｘ）が基準のグルー
プ停止回数（ＧＳＴＤ　　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（ＳＴ
ＤＴＤ）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　　Ｓ　Ｔ　
Ｄ　　Ｓ　／　ｃ　ｍ　ｐ　ｘ　）よりも小さくないか
、または合計ピンク数（ＴＤ）が標準値（ＳＴＤ　　Ｔ
Ｐ）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／ｃｍ
ｐｘ）が基準の停止回数（ＳＴＤＳ／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１０ｏは、その
織機について現在の回転数（ＰＰＭ）を調整器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（Ｓ
ＴＤ　　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（。

このような過程で、■のステップで回転数変更のＳ亥当
織機があったときに、それぞれの織機匍ＨＦＪ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、−船釣に、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は、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、稼動率および停止回数を評価項目として
いるが、この評価項目は、停台時間、織工特ち時間、停
台率そのほか、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
られてもよい。

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、
キー人力するが、この入力時点を境として、停台時間り
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Ｌｏを求め、織工到着をキー
人力により知り、待ち時間Ｗを求めて待ち時間期待値Ｗ
０と比較するか、または同時停台数の最大値りを求め、
（Ｌｌ）と待ち行列の長さし。と比較する１、二とによ
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。と比較し、下
記の通り判断する。

ε≧ε。なら余裕なし さくε。なら余裕あり さらに、ε≧ε。のとき、グループ内の各織機ｌ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ソブレヘルである。

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、βｊ
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Ｖ＠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、織ニゲループ毎に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人力がない時に、織工が持ち場を１
甜れでいると判断し、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
フィードハックするか、さらに繊機上で織工などが欠点
を見つけてキーボードにより人力してもよい。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人力しておき
、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
の種類のみを人力し、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（１８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
。 ｌ・・織機制御部、２・・フィードバンク用の平均処理
部、３・・回転制御部、５・・原動モータ、７・・Ｈ［
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、１０１・・入カニニット、１０２・・通信制御
部、１０３・・通信回線、１０４・・通信制御部。 特　許　出　願　人　津Ｆ口駒工業株式会社代　　　理
　　　人　弁理士　中　川　國　男第 図 第 図 β ２βはα。 βの平均

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （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式であって、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。（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式であって、
   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で織工の作
   業時間に余裕がないと判断されたとき、または稼動中の
   生産量が目標の生産量を下回っているとき、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。 （３）上記評価項目は、織工待ち時間、停台時間、稼動
   率（停台率）、停止回数、および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。