我公司在2006年從山東華潤公司搬遷了48臺豐田JAT600型雙經(jīng)軸幅寬2.8m噴氣織機。因該機型織機使用年限較長(cháng)（1993年引進(jìn)），在我公司安裝完后電氣故障率高，主要表現在伺服系統過(guò)熱，B板出現Z信號、96V等故障較多，探緯部分經(jīng)常出現無(wú)故停，產(chǎn)能效率不理想。經(jīng)過(guò)一年的使用，電氣停車(chē)有所降低，但備件費用高，購買(mǎi)周期長(cháng)，為了提高布機效率，節約成本，公司經(jīng)過(guò)多方調研及方案論證，提出對豐田織機電控箱進(jìn)行全面改造，采用長(cháng)嶺公司生產(chǎn)的PZK303TB電控箱。

1  電氣系統介紹及分析

1.1  主馬達及驅動(dòng)機構
    JAT600型織機的主馬達采用的是3.0Kw帶超啟動(dòng)力矩（Δ-γ升壓?jiǎn)?dòng)）的異步電機，其傳動(dòng)方式是：主馬達通過(guò)V型皮帶帶動(dòng)驅動(dòng)輪進(jìn)行驅動(dòng)，將力傳給開(kāi)口裝置和右側齒輪箱內的各驅動(dòng)軸。并且通過(guò)連接軸向左側齒輪箱內的各驅動(dòng)輪傳送力。通過(guò)測試與分析：PZK303TB電控系統可以滿(mǎn)足該型電機及驅動(dòng)機構的基本控制要求。只是該電機在響應時(shí)間上略微滯后津田駒系ZA205/9i的主電機。在控制系統中需要加校正控制。
1.2  剎車(chē)裝置
    采用主馬達自帶的制動(dòng)器，沒(méi)有附加安裝的電磁剎車(chē)盤(pán)裝置。制動(dòng)器內部為單線(xiàn)圈。需要停車(chē)時(shí)，使用雙制動(dòng)電源，DC96V產(chǎn)生過(guò)勵磁，時(shí)間由相應的控制單元產(chǎn)生，DC24V為制動(dòng)保持電壓。在停車(chē)狀態(tài)下一直加在制動(dòng)器線(xiàn)圈上。而在PZK303TB系統的控制對象中，主馬達與剎車(chē)裝置是分離的，采用電磁剎車(chē)盤(pán)控制停車(chē)，內部為雙線(xiàn)圈，過(guò)勵磁電壓分為DC100V，DC80V，DC60V三檔可調，DC24V為制動(dòng)保持電壓。在實(shí)際改造過(guò)程中，對此部分電路需要重新設計和修正。
1.3  雙軸送經(jīng)裝置
    采用電子送經(jīng)裝置。其工作方式是：分別用雙經(jīng)軸兩側的測力傳感器檢測出懸掛在張力輥上的經(jīng)紗張力，用控制單元比較演算它與設定的經(jīng)紗張力之差，經(jīng)過(guò)算法控制來(lái)控制交流伺服電機的轉速。同時(shí)交流伺服電機的旋轉通過(guò)減速器使固定在經(jīng)軸齒輪上的經(jīng)軸旋轉，將經(jīng)紗送出。標準情況下，短纖維紗的張力范圍在30～500Kgf;長(cháng)絲為30～300Kgf。緯紗密度大致范圍：12～95根/厘米。上述功能控制與PZK303TB系統的送經(jīng)控制是相似的。需要考慮的是在機械機構中JAT600采用雙后梁結構，與PZK303TB的單后梁控制算法應該有差異。同時(shí)減速機構的減速比率需要重新測算。上述兩項需要對送經(jīng)控制單元算法進(jìn)行修改，使控制精確到位。
1.4  防止停車(chē)檔控制
    在變更了上機織物、織造條件、旋轉速度等之后，必定要核對有無(wú)發(fā)生停車(chē)檔，在出現停車(chē)檔的場(chǎng)合，在織機上要做組合調整。JAT600提供的對策主要有：主馬達的啟動(dòng)方式、啟動(dòng)位置；修正開(kāi)始運轉時(shí)的經(jīng)紗送出量；送經(jīng)電機的反轉修正以及定位停車(chē)修正。
    對于主馬達提供的Δ-γ升壓?jiǎn)?dòng)方式（力矩不可變），目的為了消除因停車(chē)時(shí)間過(guò)長(cháng)引起的開(kāi)車(chē)稀路。其Δ的在線(xiàn)時(shí)間大約為120ms～300ms之間。
    通過(guò)分析及實(shí)際測試，兩套系統防止停車(chē)檔控制的原理是一致的。在PZK303TB系統中，主馬達提供的Δ-γ升壓?jiǎn)?dòng)方式力矩是可變的，分為三檔，控制更細致些。Δ啟動(dòng)時(shí)間內，最多可打4緯，在450～800rpm的轉速內，略多于JAT600的300ms在線(xiàn)時(shí)間。同時(shí)，PZK303TB送經(jīng)機構的反沖正轉、反沖逆轉（分為緯停、其他停）的動(dòng)作控制與JAT600中的修正開(kāi)始運轉時(shí)的經(jīng)紗送出量，送經(jīng)電機的反轉修正以及定位停車(chē)修正在功能實(shí)現上是一致的。
1.5  投緯及引緯裝置
    采用鼓式電氣儲緯器，是感應式交流電動(dòng)機。工作原理是：從筒子上退解下來(lái)的紗線(xiàn)在電氣儲緯器頭的測長(cháng)帶上分卷必要的長(cháng)度，利用止紗銷(xiāo)進(jìn)行釋放。其回饋檢測傳感器為兩個(gè)正交的霍爾傳感器。通過(guò)實(shí)際測量，信號大體可以滿(mǎn)足PZK303TB的儲緯定長(cháng)控制要求，局部需要做修改。止紗銷(xiāo)的驅動(dòng)采用雙電源模式48V為過(guò)勵磁，15V為保持電壓。保持電路電壓與PZK303TB系統的9V電壓是不同的，對系統電源要進(jìn)行改造。
    在引緯系統中，退解下來(lái)的緯紗由附加噴嘴、主噴嘴的壓縮空氣流加速，進(jìn)入鋼筘的溝槽部進(jìn)行引緯，接著(zhù)由輔助主噴嘴的壓縮空氣流做接力噴射，使緯紗進(jìn)入全部織幅?？刂圃砼cPZK303TB系統一致?？刂茋娮靽姎獾碾姶砰y與止紗銷(xiāo)的控制、驅動(dòng)模式一樣。對303系統電源要進(jìn)行改造、修正。
2  改造方案
    長(cháng)嶺公司的技術(shù)人員按照我公司的要求，最大程度的節約改造成本，只對電氣部分進(jìn)行全面更新。改造后使用原車(chē)所帶的主馬達、剎車(chē)系統、電磁閥、儲緯器及止紗銷(xiāo)。具體改造如下：
    原電控箱（含儲緯控制箱）直接用長(cháng)嶺公司PZK303TB電控箱替換；
    因原系統中伺服故障較高，將兩套送經(jīng)伺服系統更換為PZK303TB新伺服系統，兩
組送經(jīng)傳動(dòng)齒輪也做相應更換；
    原反射式雙探緯器因檢測原理與PZK303TB系統不同且檢測單元故障率較高，更換為津田駒系反射式探緯器；
    將原顯示界面更換為PZK303TB中文鍵盤(pán)，增加相應的結構安裝件；
    原系統中編碼器輸出碼值不兼容，替換為PZK303TB系統兼容編碼器；
    原系統中電纜及光纜更換為新系統中的電纜和光纜。

3  調試過(guò)程出現的問(wèn)題及控制方法的改進(jìn)

3.1  引緯不穩定
    在調試初期，引緯控制的波動(dòng)性較大，表現為：連續數次第一緯開(kāi)不起車(chē)，出現長(cháng)短緯停車(chē)；緯停頻繁。經(jīng)過(guò)摸索和分析發(fā)現主馬達的啟動(dòng)響應略微滯后，造成開(kāi)口與引緯的時(shí)序配合出現偏差。通過(guò)對智能引緯PID算法的修正以及引緯時(shí)間的重設定糾正了上述現象，使引緯系統可靠穩定。
3.2  反點(diǎn)動(dòng)時(shí)出現不能定位停
    織機在慢動(dòng)反點(diǎn)時(shí)，定位停出現很大偏差。分析可能原因：主馬達制動(dòng)為單線(xiàn)圈，剎車(chē)力矩不夠；慢動(dòng)變頻器輸出頻率10HZ，較高。做實(shí)驗驗證：給織機電控箱外接一個(gè)單獨的慢動(dòng)變頻器，將輸出頻率調低至5HZ左右，將反點(diǎn)動(dòng)作分解。發(fā)現織物品種為斜紋且織機運動(dòng)位置不同時(shí)，織口張力差異很大，當停車(chē)位置在張力峰值區域時(shí)，剎車(chē)力不夠，造成定位停偏差大。
    解決方法：改進(jìn)剎車(chē)控制電路，同時(shí)將高壓勵磁引入反點(diǎn)剎車(chē)控制電路。很好的解決了上述問(wèn)題。

4  清潔閥裝置的開(kāi)發(fā)

    織機長(cháng)時(shí)間在浮塵、花毛較多的環(huán)境中工作，機身容易積累飛花。在一些關(guān)鍵部件如H1、H2探緯器的光電窗口若積聚了一定量的飛花就會(huì )使探緯器工作異常，造成布匹緯向疵點(diǎn)。在本次改造中，對此問(wèn)題我們做了一些工作，開(kāi)發(fā)出清潔閥裝置。具體就是在H1、H2探緯器的左端大約10～15mm處各增加一個(gè)噴嘴，受同一個(gè)電磁閥控制。在停車(chē)時(shí)，專(zhuān)用控制電路控制電磁閥打開(kāi)，噴嘴噴射出一段時(shí)間的壓縮空氣，對探緯器進(jìn)行清潔。噴射時(shí)間受電路控制且可調。從實(shí)際應用來(lái)看，效果明顯。

5  結束語(yǔ)

    通過(guò)使用，我們感覺(jué)到PZK303TB電控系統的人機界面直觀(guān)，操作簡(jiǎn)單，給值車(chē)工和機修人員帶來(lái)方便。實(shí)施過(guò)程中，長(cháng)嶺技術(shù)人員和我們的電氣及保全人員經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗及縝密測試，調整出一套保證質(zhì)量和生產(chǎn)效率的參數，試驗品種是133×72 1/2斜紋坯布。機臺效率比以前提高了15％～25％。
    經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的運行，雙送經(jīng)系統張力控制一致性好，兩側經(jīng)紗標記誤差小于2mm，智能引緯系統保證了運轉的高效可靠。下機布面沒(méi)有發(fā)現百腳及漏緯，而且PZK303TB中文鍵盤(pán)統計顯示功能強，電控箱和我公司津田駒205i型織機通用，維修和檢測都容易適應，布機監測系統也能正常投入使用。為了防止探頭積飛花引起的功能失效，長(cháng)嶺技術(shù)人員又研制加裝了停車(chē)吹氣功能，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品質(zhì)量。豐田織機電控箱的全面更新為我們公司開(kāi)好豐田織機奠定了基礎，也為下一步的改造和發(fā)揮豐田織機的效能提供了技術(shù)保證。