近些年，隨著人們審美意識增強和生活水平的提高


，高檔色織產品愈加受到人們喜愛。不僅僅真絲綢
，化纖絲、人造絲、混(hun)紡(fang)紗(sha)和(he)棉(mian)紗(sha)等(deng)也(ye)可(ke)采(cai)用(yong)色(se)絲(si)織(zhi)造(zao)，這(zhe)就(jiu)促(cu)使(shi)紗(sha)筒(tong)染(ran)色(se)工(gong)藝(yi)在(zai)色(se)織(zhi)行(xing)業(ye)獲(huo)得(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。一(yi)般(ban)紗(sha)筒(tong)染(ran)色(se)前(qian)需(xu)要(yao)將(jiang)外(wai)購(gou)的(de)坯(pi)紗(sha)絡(luo)成(cheng)適(shi)合(he)於(yu)筒(tong)子(zi)染(ran)色(se)用(yong)的(de)“鬆式筒子”供下道工序用，因此鬆式精密絡筒機的需求日益增加。

   國內現有的鬆式絡筒機整機結構一般采用單錠集中傳動方式，通常包括卷繞、導紗、超喂等幾種運動，采用機械齒輪和凸輪機構完成

，針對各種紗線不同的絡筒工藝，設備調整比較困難
；導紗機構采用的是槽筒和旋轉翼片，對一些高檔紗線易產生損傷
；tongshiyouyucaiyongdeshijixiechuandongjiegou，juanraosudubugao。muqianguowaizhezhongsongshiluotongjiyijingwanquancaiyongjiyudianzichilunhedianzitulundequanshumajuanraojiegou
，jidandingdulichuandong；卷繞、橫動導紗、紗線超喂
、張力補償均采用單獨電機控製，各電機之間的運動關係可通過參數設置進行描述
，靈活應對各種特性的紗線卷繞工藝的需要
；橫動導紗采用的是“導紗器”，即俗稱的“兔子頭”，對紗線的損傷很小
，特別適用於高檔色織紗線的卷繞；lingwaiyouyugedianjizaijixieshangmeiyouzhijiedechuandonglianjie，fuyigaosujingmiyundongkongzhiruanjiansuanfa，keyihenfangbiandishixiangaosujingmijiaochajuanrao
，luoshasuduyuandayujixieshisongshiluotongji
，dadatigaoleluoshaxiaolv。

   北bei京jing和he利li時shi電dian機ji技ji術shu有you限xian公gong司si通tong過guo和he國guo內nei著zhu名ming紡fang機ji集ji團tuan合he作zuo
，針zhen對dui精jing密mi鬆song式shi絡luo筒tong機ji的de工gong藝yi特te點dian，在zai自zi身shen多duo年nian伺si服fu和he運yun動dong控kong製zhi技ji術shu積ji累lei的de基ji礎chu上shang，在zai國guo內nei首shou次ci開kai發fa成cheng功gong全quan麵mian擁yong有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de高gao速su精jing密mi鬆song式shi絡luo筒tong機ji電dian氣qi控kong製zhi方fang案an。整zheng個ge方fang案an具ju有you良liang好hao的de性xing能neng價jia格ge比bi，大da大da提ti升sheng了le國guo產chan鬆song式shi絡luo筒tong機ji的de自zi動dong化hua水shui平ping

，主zhu要yao技ji術shu指zhi標biao達da到dao了le國guo外wai同tong類lei設she備bei的de水shui平ping。係xi統tong控kong製zhi方fang案an簡jian介jie

   以(yi)單(dan)錠(ding)控(kong)製(zhi)為(wei)例(li)
，係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)原(yuan)理(li)如(ru)圖(tu)一(yi)所(suo)示(shi)，橫(heng)動(dong)電(dian)機(ji)軸(zhou)連(lian)接(jie)一(yi)個(ge)鋼(gang)絲(si)輪(lun)，通(tong)過(guo)鋼(gang)絲(si)輪(lun)的(de)正(zheng)反(fan)旋(xuan)轉(zhuan)驅(qu)動(dong)緊(jin)固(gu)在(zai)鋼(gang)絲(si)上(shang)導(dao)紗(sha)器(qi)左(zuo)右(you)移(yi)動(dong)，實(shi)現(xian)紗(sha)線(xian)的(de)橫(heng)動(dong)排(pai)線(xian)運(yun)動(dong)
；juanraodianjizhijiequdongshatongxuanzhuan，shixianshaxiandejuanraoyundong，shangshuhengdonghejuanraolianggeyundonghechenghoujibiaoxianweishaxianyiluoxuanxiandexingzhuanglaihuijuanraozaishatongbiaomian。zhanglibuchangdianjihechaoweidianjizezhuyaoyongyukongzhishaxianjuanraoguochengzhongdezhangli。

   本(ben)方(fang)案(an)中(zhong)橫(heng)動(dong)導(dao)紗(sha)電(dian)機(ji)采(cai)用(yong)了(le)一(yi)台(tai)經(jing)過(guo)獨(du)特(te)設(she)計(ji)的(de)超(chao)小(xiao)慣(guan)量(liang)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)，卷(juan)繞(rao)和(he)超(chao)喂(wei)電(dian)機(ji)采(cai)用(yong)的(de)也(ye)是(shi)專(zhuan)門(men)設(she)計(ji)定(ding)製(zhi)的(de)高(gao)速(su)無(wu)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)
，張(zhang)力(li)電(dian)機(ji)采(cai)用(yong)了(le)一(yi)台(tai)普(pu)通(tong)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)。圖(tu)中(zhong)的(de)“單錠控製驅動器”是和利時電機公司在自有開發的全數字永磁交流伺服驅動器的基礎上，嵌入了精密絡筒機高速電子導紗運動控製算法
、卷繞無刷電機速度控製和紗線張力控製策略的專用型電機驅動控製係統。整個係統結構簡單，功能齊全

，通過鍵盤或通信方式調整“單錠控製驅動器”內部存儲器參數可以方便設置紗線卷繞成形的幾何參數（滿筒直徑，收邊幅度等）
，卷繞的線速度
，卷繞比

，往複動程長度
，紗筒硬邊修整的差動幅度、差動周期、差動凸輪曲線等各項工藝參數，同時具備RS232

、RS485、CAN總線三種通信接口，可以很方便完成多錠聯網控製
，完全實現柔性化數碼卷繞。主要技術參數列舉如下：

   可實現精密卷繞和數控分層卷繞兩種功能
；

　　卷繞比控製範圍2.000～12.000
；

　　橫動伺服電機換向加速度高達8000r/s2
，往複頻率最大為800次/分鍾，即每分鍾1600次換向；

　　橫動伺服電機具備動程自動找零功能
，無需外接零位傳感器
；

　　內嵌有卷繞
、超喂和張力補償三個電機的控製功能，可與變頻器
、直流無刷電機驅動器、步進電機驅動器方便接口，實現卷繞電機、超喂電機和張力補償電機的控製
；

　　具備空筒直徑校準功能；

　　多種實時參數顯示，如實際線速度、紗筒直徑、往複頻率等；

　　多種故障保護措施，如參數異常、電機超速、動程超差、硬件故障等；

　　實時工作參數具備掉電保護功能，如卷繞長度、卷繞直徑等
；

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　　橫動伺服電機控製簡介

　　weilebaozhengshatongjubeilianghaoderansexingneng

，xuyaocongkaishijuanraodaomantongzhijianrenhezhijingdianshang
，tongzishangdeshaxianzaikongjianshangchenglitijiaocha，bicidoubupingxing
，baozhengmeicengshaxianmeiyouzhongdie，jiushishuoxuyaoduishatongdejuanraobijinxingjingmikongzhi。suoweijuanraobi，jiushihengdongdaoshagoumeiwangfuyici
，shatongjuanraodequanshu。jiaochajuanraoyouchuantongdecaotongjuanrao（任意卷繞）
、恒定卷繞比精密卷繞、數控分層卷繞三種形式，本方案主要實現了恒定卷繞比精密交叉卷繞和數控分層卷繞兩種功能。

   為了實現精密交叉卷繞
，“單錠控製驅動器”通tong過guo實shi時shi采cai集ji卷juan繞rao電dian機ji反fan饋kui編bian碼ma器qi脈mai衝chong信xin號hao計ji算suan其qi實shi時shi速su度du

，根gen據ju精jing密mi卷juan繞rao工gong藝yi要yao求qiu，用yong獨du特te數shu控kong算suan法fa得de出chu橫heng動dong伺si服fu電dian機ji的de速su度du給gei定ding指zhi令ling，以yi保bao證zheng橫heng動dong伺si服fu電dian機ji轉zhuan速su與yu卷juan繞rao電dian機ji轉zhuan速su按an照zhao卷juan繞rao比bi的de定ding義yi保bao持chi一yi定ding關guan係xi，讓rang紗sha線xian以yi空kong間jian螺luo旋xuan線xian的de形xing狀zhuang往wang複fu繞rao在zai紗sha筒tong上shang。通tong過guo精jing密mi控kong製zhi卷juan繞rao比bi，往wang複fu卷juan繞rao的de紗sha線xian彼bi此ci交jiao叉cha，不bu重zhong疊die，也ye就jiu是shi說shuo巧qiao妙miao采cai用yong電dian子zi齒chi輪lun和he電dian子zi凸tu輪lun取qu代dai機ji械xie齒chi輪lun和he凸tu輪lun傳chuan動dong實shi現xian紗sha筒tong的de精jing密mi卷juan繞rao。

   為wei了le實shi現xian精jing密mi卷juan繞rao的de高gao速su性xing能neng，需xu要yao橫heng動dong伺si服fu電dian機ji在zai做zuo往wang複fu運yun動dong時shi，能neng夠gou快kuai速su換huan向xiang，這zhe就jiu要yao求qiu伺si服fu電dian機ji具ju備bei較jiao高gao的de轉zhuan矩ju慣guan量liang比bi，為wei此ci對dui橫heng動dong伺si服fu電dian機ji進jin行xing了le獨du特te優you化hua設she計ji，以yi保bao證zheng電dian機ji轉zhuan子zi慣guan量liang盡jin可ke能neng小xiao。同tong時shi伺si服fu驅qu動dong器qi的de電dian機ji控kong製zhi算suan法fa在zai高gao動dong態tai響xiang應ying性xing方fang麵mian也ye做zuo了le針zhen對dui性xing的de設she計ji，采cai用yongPID控製結合模糊控製算法，保證伺服電機速度在不產生超調的情況下，盡可能短時間內完成換向。

   由於橫動電機換向時，不論多快，都會因為換向加減速造成有硬邊現象出現

，按照機械式絡筒機硬邊消除原理，在“單錠控製驅動器”中(zhong)嵌(qian)入(ru)了(le)差(cha)動(dong)凸(tu)輪(lun)運(yun)動(dong)規(gui)律(lv)算(suan)法(fa)
，周(zhou)期(qi)性(xing)地(di)實(shi)時(shi)變(bian)換(huan)橫(heng)動(dong)導(dao)紗(sha)器(qi)的(de)換(huan)向(xiang)點(dian)
，完(wan)成(cheng)硬(ying)邊(bian)消(xiao)除(chu)功(gong)能(neng)。同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)紗(sha)線(xian)特(te)性(xing)，選(xuan)擇(ze)不(bu)同(tong)的(de)差(cha)動(dong)凸(tu)輪(lun)曲(qu)線(xian)，設(she)置(zhi)差(cha)動(dong)周(zhou)期(qi)和(he)幅(fu)度(du)。

   除了采取差動電子凸輪算法消除硬邊技術外，本方案還富有獨創性地實現了導紗器最小換向弧長的控製算法，充分利用了DSP數shu字zi信xin號hao處chu理li器qi高gao速su運yun算suan能neng力li，實shi時shi計ji算suan和he修xiu正zheng橫heng動dong導dao紗sha伺si服fu電dian機ji與yu紗sha筒tong卷juan繞rao電dian機ji傳chuan動dong的de凸tu輪lun曲qu線xian規gui律lv，保bao證zheng在zai任ren何he卷juan繞rao轉zhuan速su和he卷juan繞rao直zhi徑jing狀zhuang態tai下xia
，導dao紗sha器qi換huan向xiang的de弧hu長chang最zui小xiao，最zui大da限xian度du地di消xiao除chu卷juan繞rao紗sha筒tong的de硬ying邊bian現xian象xiang。

　　卷繞線速度控製簡介

   lilunshangfenxi，shatongjuanraodexiansudusuishatongdejuanraobanjingbianhuaerbianhua，erxiansududebianhuazhijieyinqijuanraozhanglidebodong
，congerhuiyingxiangshatongdechengxingzhiliangheshaxiandejixiewulixingneng。ruguowaicengshadezhanglidayuneicengshadezhangli

，jiurongyichanshengtongziwaicengshajiyaneicengshadezhangbianxianxiang
；ruguoluoshaguochengzhongzhanglibianhuaguoda，yehuirongyizaochengshaxianyinluoshazhanglibutongchuxianshaxianlashenlvbutong，zhejiuyaoqiuzailuotongguochengzhongjinliangjianxiaozhanglijiyalidebodong。suoyichubaozhenghengdingshatongyaliwai
，baozhengjuanraosuduxiangduiwendingshikongzhizhanglibodongdeyixiangzhongyaocuoshi。

　　張力控製簡介

   精(jing)密(mi)卷(juan)繞(rao)加(jia)工(gong)時(shi)紗(sha)線(xian)張(zhang)力(li)的(de)大(da)小(xiao)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)筒(tong)子(zi)卷(juan)繞(rao)的(de)鬆(song)緊(jin)度(du)
，從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)筒(tong)子(zi)繞(rao)紗(sha)的(de)容(rong)量(liang)和(he)染(ran)色(se)的(de)難(nan)易(yi)，並(bing)影(ying)響(xiang)紗(sha)線(xian)加(jia)工(gong)的(de)斷(duan)頭(tou)率(lv)，因(yin)而(er)各(ge)種(zhong)精(jing)密(mi)卷(juan)繞(rao)絡(luo)筒(tong)機(ji)都(dou)有(you)紗(sha)線(xian)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)環(huan)節(jie)，特(te)別(bie)是(shi)供(gong)筒(tong)子(zi)染(ran)色(se)用(yong)的(de)紗(sha)線(xian)的(de)加(jia)工(gong)張(zhang)力(li)，不(bu)宜(yi)過(guo)大(da)，以(yi)獲(huo)得(de)鬆(song)式(shi)卷(juan)筒(tong)
，有(you)利(li)於(yu)染(ran)色(se)。本(ben)方(fang)案(an)除(chu)了(le)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)保(bao)證(zheng)相(xiang)對(dui)恒(heng)定(ding)的(de)紗(sha)線(xian)卷(juan)繞(rao)線(xian)速(su)度(du)外(wai)
，還(hai)另(ling)外(wai)設(she)計(ji)有(you)一(yi)個(ge)張(zhang)力(li)遞(di)減(jian)調(tiao)節(jie)裝(zhuang)置(zhi)，采(cai)用(yong)一(yi)個(ge)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)張(zhang)力(li)調(tiao)節(jie)杆(gan)。在(zai)線(xian)速(su)度(du)升(sheng)速(su)過(guo)程(cheng)中(zhong)，通(tong)過(guo)調(tiao)節(jie)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)角(jiao)狀(zhuang)態(tai)，控(kong)製(zhi)張(zhang)力(li)調(tiao)節(jie)杆(gan)的(de)角(jiao)度(du)
，改(gai)變(bian)紗(sha)線(xian)通(tong)過(guo)的(de)門(men)柵(zha)夾(jia)持(chi)力(li)度(du)，以(yi)保(bao)證(zheng)卷(juan)繞(rao)張(zhang)力(li)恒(heng)定(ding)；另外按照特殊紗筒“裏緊外鬆”的工藝要求，可以根據紗筒卷繞半徑調節張力杆的角度，保證卷繞紗筒小直徑時卷繞張力大，大直徑時卷繞張力小。

　　超喂電機控製簡介

   jingmijuanraoguochengzhongshaxianxiansudukendingdayushatongtuiraoxiansudu，zhanglizhiyeyincizengda，erguodadezhanglibudandebudaoyouzhishatong，erqiehuizengjiashaxiandeduantou
，jiangdishengchanxiaolv。yinci，benfangancaiyonglesuowei“超喂”的辦法，即送出紗線的速度大於卷取紗線的速度，將紗線卷繞時筒子“硬拖”紗(sha)線(xian)的(de)狀(zhuang)況(kuang)改(gai)變(bian)成(cheng)緩(huan)和(he)地(di)卷(juan)取(qu)紗(sha)線(xian)的(de)狀(zhuang)況(kuang)，從(cong)而(er)減(jian)少(shao)斷(duan)頭(tou)，獲(huo)得(de)滿(man)意(yi)的(de)鬆(song)式(shi)卷(juan)繞(rao)筒(tong)子(zi)。紗(sha)線(xian)在(zai)超(chao)喂(wei)滾(gun)筒(tong)上(shang)環(huan)繞(rao)的(de)圈(quan)數(shu)取(qu)決(jue)於(yu)超(chao)喂(wei)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)
，一(yi)般(ban)的(de)超(chao)喂(wei)量(liang)控(kong)製(zhi)值(zhi)在(zai)1．02～1．06（一圈情況下）之間。

   精密絡筒
、絡絲機器是紡織工藝中提高紡織品質量的關鍵設備，高速精密數碼卷繞方案成功掌握了紗線高速精密卷繞工藝中的“KNOW HOW”
，quanbucaiyongyongcidianjiqudongjishu，jiqinenghaoyuanyuandiyuchuantongdebianpindianjichuandongshebei。tongshiyouyucaiyonglerouxinghuashumakongzhijishu，feichangshiheyugaodangzhiwudeduopinzhong、小批量紗筒生產，具有良好的社會經濟效益。和利時電機技術公司開發的該創新解決方案涉及了電子控製，數字伺服電機和驅動、精密運動控製

、和計算機網絡通信等技術，是典型的高技術機電一體化控製方案，也是采用數字控製技術改造傳統產業的典型案例。