片梭織機(jī)的換緯是通過控制挑緯器動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。新型片梭織機(jī)由電腦控制電磁鐵，進(jìn)而由電磁鐵驅(qū)動(dòng)挑緯器工作，可實(shí)現(xiàn)任意比例混緯。PU130型片梭織機(jī)通過機(jī)械帶動(dòng)兩個(gè)祧緯器工作，只能織制1：1比例混緯產(chǎn)品。為適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)多比例混緯產(chǎn)品的需求，針對(duì)PU130片梭織機(jī)特點(diǎn)，我們經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，積極攻關(guān)，研制出適合PU130進(jìn)口片梭織機(jī)特點(diǎn)的自動(dòng)混緯系統(tǒng)。系統(tǒng)以氣源為動(dòng)力，由電磁閥控制氣缸、再由氣缸活塞帶動(dòng)挑緯器按工藝要求動(dòng)作，而電磁閥由PLC可編程控制器按程序來控制，改變程序很容易實(shí)現(xiàn)多比例自動(dòng)混緯。該系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用、性能穩(wěn)定，投資少見效快。

 1 問題提出

　　由瑞士生產(chǎn)的PU130型片梭織機(jī)，屬于二十世紀(jì)八十年代的產(chǎn)品。該設(shè)備九十年代初引進(jìn)時(shí)性能較為先進(jìn)，主要生產(chǎn) 7*6、7*7等厚重常規(guī)品種牛仔布，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均能達(dá)到客戶的滿意，在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。也給企業(yè)帶來了新的產(chǎn)品市場(chǎng)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)需求越來越高，牛仔布品種越來越多樣化。老產(chǎn)品已不適應(yīng)人們的需求，取而代之的是不同支數(shù)、不同顏色、不同比例的多比例混緯牛仔布新產(chǎn)品。而且需求量越來越大，占據(jù)了市場(chǎng)的主流。PU130型片梭織機(jī)只能單一比例混緯，產(chǎn)品品種單一，嚴(yán)重制約了新產(chǎn)品開發(fā)。雖然PU130 型片梭織機(jī)已經(jīng)更新?lián)Q代，但是，新設(shè)備的自動(dòng)換緯系統(tǒng)復(fù)雜昂貴，再次引進(jìn)更換新設(shè)備已不現(xiàn)實(shí)。

　　PU130片梭織機(jī)是二棉分公司的重點(diǎn)設(shè)備之一，在織造車間所占比重較大，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生著舉足輕重的影響，隨著新型進(jìn)口設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提高，該設(shè)備的不足也愈顯突出。另外，該設(shè)備在經(jīng)過十多年使用后，元器件老化，故障率增加，再加上該型號(hào)進(jìn)口設(shè)備已經(jīng)更新?lián)Q代，配件價(jià)格昂貴而且難以買到，致使維修難度增大、維修費(fèi)用增高，常常因此而影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。品種調(diào)整時(shí)改機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，投入資金愈來愈多。因此，在PU130片梭織機(jī)上實(shí)現(xiàn)多比例混緯，繼續(xù)充分發(fā)揮該設(shè)備的作用就成了擺在我們面前的重大課題。

2 研制方案的確定

　　PU130型片梭織機(jī)有兩個(gè)挑緯器，每個(gè)挑緯器帶動(dòng)一根緯紗，由機(jī)械帶動(dòng)依次輪流工作，達(dá)到1 ：1混緯。若要實(shí)現(xiàn)n ：1混緯，則必須使其中一個(gè)挑緯器連續(xù)工作n次后，另一個(gè)再工作，從而實(shí)現(xiàn)多比例混緯的目的。通過調(diào)研和反復(fù)研究、論證，形成設(shè)計(jì)思路如下：

　　一、采用氣源為動(dòng)力，帶動(dòng)挑緯器工作。氣源由電磁閥控制，而電磁閥由可編程控制器按程序來控制，從而控制挑緯器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)多比例自動(dòng)混緯。

　　二、通過一定程序完成停車、斷緯、或其他原因造成的停車補(bǔ)緯工作。

　　三、可編程控制器控制的電磁閥動(dòng)作要與織機(jī)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致（同步）。

　　四、由于挑緯器每分鐘要完成300個(gè)動(dòng)作，要求選用的所有元件質(zhì)量穩(wěn)定且能滿足高頻率、長(zhǎng)期工作的要求。

3系統(tǒng)組成及工作原理

　　3.1系統(tǒng)組成

　　空氣壓縮機(jī)：作為動(dòng)力源輸出氣源驅(qū)動(dòng)汽缸進(jìn)而帶動(dòng)挑緯器工作，氣壓0.7—0.85MPa。（企業(yè)已有且正在用于生產(chǎn)，不需單獨(dú)購置）

　　可編程控制器：選用日本三菱FX1n—MR24型，其具有性能穩(wěn)定，動(dòng)作可靠、價(jià)格低等特點(diǎn)。傳感器選用頻率在50HZ以上NPN型，其工作電壓與所選用可編程控制器提供電壓一致（24V）。

　　電磁閥：電磁閥的選用要滿足動(dòng)作頻率高、響應(yīng)速度快的要求，由DC12V或24V電源供電。經(jīng)過多次試驗(yàn)，最后選用臺(tái)灣產(chǎn)型號(hào)為T180—4E1—PSL的電磁閥。

　　汽 缸：氣缸要求具有動(dòng)作頻率高、潤(rùn)滑好、耐摩擦、溫升低等特點(diǎn)，由專業(yè)生產(chǎn)廠特殊加工。自行設(shè)計(jì)制造了專用連桿接頭、支架接頭等系列部件。

　　挑緯器：采用原機(jī)上帶的。

　　3.2工作原理

　　以氣源為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)挑緯器按工藝要求工作，通過PLC控制而實(shí)現(xiàn)多比例自動(dòng)混緯。系統(tǒng)工作過程：由電磁閥控制進(jìn)入氣缸的兩個(gè)閥門，進(jìn)入汽缸的空氣驅(qū)動(dòng)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)，氣缸活塞通過連桿接頭帶動(dòng)挑緯器動(dòng)作，通過PLC可編程控制器按程序來控制電磁閥，進(jìn)而控制挑緯器按要求動(dòng)作，達(dá)到不同比例混緯的目的。

4 系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行參數(shù)的確定

　　4.1 把可編程控制器開關(guān)打到運(yùn)行狀態(tài)，然后短接一下X2---- COM，啟動(dòng)布機(jī)，此時(shí)，應(yīng)按2 ：1工藝運(yùn)行。依此類推，短接一下X3---COM， 然后啟動(dòng)織機(jī)，應(yīng)按3 ：1工藝運(yùn)行。依次有：X4對(duì)應(yīng)4 ：1比例混緯；X5對(duì)應(yīng)5 ：1比例混緯；X6對(duì)應(yīng)6 ：1比例混緯。4.2使布機(jī)運(yùn)行在6 ：1狀態(tài)，在運(yùn)行到單緯位時(shí)停機(jī)，由值車工抽出最后一緯，然后開車，或者在運(yùn)行到單緯時(shí)，挑斷緯紗（不須抽緯紗），然后開車，布匹上該單元緯紗應(yīng)不缺失。

　　4.3使布機(jī)運(yùn)行在6 ：1狀態(tài)，且在織多緯時(shí)停機(jī)或挑斷緯紗，由值車工抽掉最后一緯，然后再開機(jī)，多緯數(shù)應(yīng)該是6根。在織多緯情況下，不論何原因停車，可編程控制器輸出Y0應(yīng)閉合，此時(shí)，電磁閥吸合（工作狀態(tài)）帶動(dòng)氣缸工作。

　　4.4工藝參數(shù)設(shè)定：D128值為工藝要求值，必須在運(yùn)行前由常數(shù)K設(shè)定初始值。因?yàn)镵值小于20n毫秒時(shí)，織多緯時(shí)容易少緯；而K值大于1秒時(shí)，又容易造成多緯。所以，定時(shí)器T201的K值設(shè)定應(yīng)大于20n毫秒的2—3倍，而小于1秒。例如：表1中是2 ：1比例混緯程序，T201設(shè)置為320毫秒（大于20*n=20*2=40毫秒，小于1秒）。

5 結(jié)語

　　基于PLC的PU130進(jìn)口片梭織機(jī)多比例自動(dòng)混緯系統(tǒng)功能完善，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，使用方便，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。我們的體會(huì)是：

　　1、對(duì)設(shè)備、操作、工藝進(jìn)行詳細(xì)的了解和摸底，特別是對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)存在的問題及其對(duì)生產(chǎn)造成的影響和混緯牛仔布生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)等進(jìn)行深入的分析和市場(chǎng)調(diào)研是研制成功的基礎(chǔ)。熟悉設(shè)備的工作原理、機(jī)構(gòu)和性能，在充分利用原有設(shè)備特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，控制挑緯器的動(dòng)作是實(shí)現(xiàn)多比例混緯的關(guān)鍵。

　　2、自動(dòng)混緯機(jī)構(gòu)動(dòng)作單一，頻率較高。所以，可編程控制器、動(dòng)力源、電磁閥、汽缸等器件的頻率特性、運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命是多比例混緯系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行的保證。試生產(chǎn)初期，由于氣缸選型不當(dāng)，缸體生熱，不利長(zhǎng)期工作，易損壞。火塞桿受力不平衡，易折斷。經(jīng)過多種型號(hào)氣缸的比較試用，同時(shí)，研究改進(jìn)與氣缸相聯(lián)的連桿接頭的結(jié)構(gòu)，使運(yùn)行保持平穩(wěn)，滿足了工藝的要求。

　　3、新型織機(jī)的混緯系統(tǒng)由電腦控制，功能全面、性能穩(wěn)定、效果好，但系統(tǒng)復(fù)雜價(jià)格高。根據(jù)PU130進(jìn)口片梭織機(jī)的特點(diǎn)，采用可編程控制器控制電磁閥，電磁閥控制氣缸進(jìn)而驅(qū)動(dòng)挑緯器工作，實(shí)現(xiàn)多比例自動(dòng)混緯的設(shè)計(jì)思想清晰明確，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用、針對(duì)性強(qiáng)，且投資少見效快，具有良好的推廣應(yīng)用前景。