一、長(cháng)嶺噴氣織機電控系統簡(jiǎn)介
    長(cháng)嶺紡電涉足噴氣織機電控系統的研發(fā)、生產(chǎn)始于上世紀八十年代。1992年國家開(kāi)始了“兩機”專(zhuān)項項目，作為重要核心子項的電控系統設計、制造技術(shù)與主機同時(shí)從日本津田駒公司引進(jìn)，由長(cháng)嶺（集團）股份有限公司負責實(shí)施。經(jīng)過(guò)二十年的不懈努力，長(cháng)嶺紡電在噴氣織機電控系統領(lǐng)域的研發(fā)、生產(chǎn)，歷經(jīng)兩代人，在電控箱的軟、硬件系統均作出了自己的特點(diǎn)，做到了國內獨樹(shù)一幟。電控系統批量生產(chǎn)至今，我們累計售出各型電控系統5000多臺（套），滿(mǎn)足了全國100多家用戶(hù)的需求，開(kāi)創(chuàng )了國產(chǎn)噴氣織機電控系統的新紀元。
長(cháng)嶺PZK電控系統采用多微處理器、分散式控制方式，按噴氣織機系統功能劃分為幾個(gè)或多個(gè)模塊，每個(gè)模塊形成獨立的微處理器控制單元，完成規定部分的系統功能。模塊之間通過(guò)I/O信號或通訊線(xiàn)傳遞命令或信息，使各模塊有效、協(xié)同工作，完成主機織造任務(wù)。在部分較獨立的模塊采用了ARM、CPLD、FPGA等技術(shù)。特點(diǎn)是硬件及軟件從底層做起，研發(fā)貫穿全過(guò)程，掌握全部核心技術(shù)，系統可靠性較高，完全實(shí)現自由采購。
    相關(guān)的軟件系統形成了我們具有獨立知識產(chǎn)權的可剝奪型嵌入式多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統M12RTOS。目前，按發(fā)展的順序形成了三個(gè)系列的噴氣織機電控系列產(chǎn)品。PZK3系列（與津田駒IIIA電控系統相當）、PZK5系列、PZK系列。
二、PZK303噴氣織機控制系統框圖
    PZK3系列噴氣織機控制系統根據其控制動(dòng)作和功能大致可分為五部分：數據設定和生產(chǎn)統計系統；織機順序動(dòng)作控制系統；送經(jīng)控制系統；引緯控制系統。系統框圖如下：圖中虛線(xiàn)以?xún)葹榭刂葡到y，虛線(xiàn)以外左側為輸入檢測對象，右側為輸出控制對象。
1、強電結構
    電控箱強電結構主要分為兩部分，一是主電機控制和保護部分，包括馬達專(zhuān)用斷路器（容量25A，安裝位置在電控箱右側小門(mén)內，也是整個(gè)電控箱的主電源開(kāi)關(guān)），主交流接觸器MSM，Δ接法交流接觸器MSD，Y接法交流接觸器MSS，正點(diǎn)動(dòng)交流接觸器MSF，反點(diǎn)動(dòng)交流接觸器MSR，超啟動(dòng)力矩切換交流接觸器MSV；另一部分為控制系統提供電源和保護，包括電控箱內塑殼斷路器和電源變壓器，提供剎車(chē)高壓、剎車(chē)低壓、三相AC200V，AC100V電源。電源變壓器上裝有熔斷保險絲，從左到右依次為：圖1 CBB剎車(chē)高壓保險絲8A、CBL剎車(chē)低壓保險絲5A、CB100  AC100V保險絲5A、CBT三相AC200V  T相保險絲5A、CBR三相AC200V  R相保險絲5A。剎車(chē)高壓有三種電壓AC100V、AC80V、AC60V，可根據需要的剎車(chē)力矩選擇，出廠(chǎng)接在A(yíng)C60V上，剎車(chē)低壓為AC24V，AC100V為交流接觸器和控制部分提供交流電源，三相AC200V為儲緯變頻器和伺服驅動(dòng)器提供電源。
2、系統功能
（1）電子探緯: 通過(guò)對緯紗到達狀態(tài)的檢測，有效地防止缺緯、短緯、斷緯，長(cháng)緯。
（2）電磁閥引緯控制：實(shí)現主噴嘴與輔噴嘴電磁閥的順序開(kāi)啟控制和FDP擋紗銷(xiāo)的開(kāi)閉定時(shí)控制及自動(dòng)角度調整；織機啟動(dòng)進(jìn)行第一緯投緯主噴嘴的延遲處理以防止缺緯和松緯；織機停止時(shí)控制所有的噴嘴停止噴射以便節氣；控制“齊噴”、“順序噴”用于測試和進(jìn)行一根緯紗的投緯試驗；提供織機所需的各種定時(shí)信號。
（3）緯紗選擇：可實(shí)現2C定交換/自由交換的緯紗選擇。
（4）儲緯測長(cháng)：控制與驅動(dòng)儲緯電機與織機同步運轉，實(shí)現儲緯鼓上卷繞圈數的控制；通過(guò)對擋紗銷(xiāo)的控制，準確地解舒并測長(cháng)織物幅寬量的緯紗，減少緯長(cháng)度的誤差。
（5）電子送經(jīng)：通過(guò)張力檢測、PID運算、卷經(jīng)檢測調節送經(jīng)量，控制與驅動(dòng)送經(jīng)電機，保持織機運行時(shí)經(jīng)紗張力恒定；織機停車(chē)后再啟動(dòng)控制送經(jīng)電機的“反沖反轉”以避免稀擋的發(fā)生。
（6）織機動(dòng)作控制：包括織機超力矩啟動(dòng)、定位停車(chē)、自動(dòng)對梭口等自動(dòng)控制功能。
（7）故障檢測與自動(dòng)停車(chē)：通過(guò)對各種傳感器地檢測，在發(fā)生經(jīng)紗斷、邊紗斷、投緯失誤等故障時(shí)，自動(dòng)控制織機在設定位置停車(chē)并顯示停車(chē)原因。
（8）信息管理功能：可進(jìn)行控制數據的設定，控制狀況的顯示，各種生產(chǎn)信息的統計、檢查與顯示并可與主計算機進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
（9）其他：定長(cháng)停車(chē)、停電檢測、織機參數的掉電保護以及電氣的自我診斷等。
三、各部分功能及控制原理
1、數據設定和生產(chǎn)統計系統
    數據設定和生產(chǎn)統計系統包括i-鍵盤(pán)、LDMC織機數據存儲卡和通信系統。i-鍵盤(pán)有一個(gè)單獨的盒體，安裝在織機的左前側，通過(guò)光纜（Fiber Cable）與電控箱通信，i-鍵盤(pán)為上位機，具有最初發(fā)信權，可自動(dòng)識別電控箱的配置并顯示相應設定界面。數據設定有兩種方法，一是通過(guò)鍵盤(pán)設定，另一種是用LDMC卡從已設定好的機器上讀取參數，再將參數寫(xiě)入要設定的機器中。這部分工作框圖如圖2。圖中信號NMI為掉電信號，是非屏蔽中斷；LOM為織機運轉信號，上升沿運轉，下降沿停止；CE為i-鍵盤(pán)允許信號；CPK為傳感器定時(shí)信號，在此用作緯紗記數；SIO1、SIO2、SG、SIO3、SIO4電控箱內部串行通信總線(xiàn)，SIO1、SIO2為下行數據線(xiàn)，SIO3、SIO4為上行數據線(xiàn)，SG為公共線(xiàn)。采用分層的通信協(xié)議，物理層采用RS-422A協(xié)議，數據鏈路層采用織機串行通信協(xié)議。
2、織機順序動(dòng)作控制系統
    織機順序動(dòng)作控制系統主要控制織機的正點(diǎn)動(dòng)、反點(diǎn)動(dòng)、運轉、停止等動(dòng)作。另外，為了使機器能夠協(xié)調工作，還要為系統提供必要的握手信號。這部分主要包括可編程控制器SQC和剎車(chē)單元SBU，工作框圖如圖3。為了操作安全，運轉、正點(diǎn)動(dòng)、反點(diǎn)動(dòng)采用雙手操作按鈕，PBX為雙手互鎖按鈕。ACK為預備信號通知有關(guān)單元做預備動(dòng)作，LOM信號為運轉信號通知各控制單元進(jìn)入運轉狀態(tài)，RN信號為送經(jīng)系統準備好，NE信號為引緯系統準備好，織機的啟動(dòng)過(guò)程如圖4。SQC響應到運轉按鈕信號后發(fā)出ACK信號，ELO收到ACK信號后做反沖（Kick Back）動(dòng)作，若反沖動(dòng)作在2s內完成，ELO則發(fā)出RN信號，若SVU準備好并且收到RN信號的后，則發(fā)出NE信號，SQC收到NE信號后發(fā)出LOM信號，通知各控制單元進(jìn)入運轉狀態(tài)。圖4 織機的停車(chē)動(dòng)作分為兩種，定位停車(chē)和緊急停車(chē)，手動(dòng)停、經(jīng)停、緯停、反點(diǎn)動(dòng)停等屬于定位停車(chē)，各種故障停車(chē)屬于緊急停車(chē)。定位停車(chē)在正轉定時(shí)信號FT的上升沿施加剎車(chē)高壓，停止后自動(dòng)反轉到設定位置。自動(dòng)反轉停車(chē)位置由RT1和RT2兩個(gè)反轉定時(shí)信號決定，RT1為反點(diǎn)動(dòng)和緯停以外其他定位停車(chē)的自動(dòng)反轉定時(shí)信號，RT2為緯停時(shí)自動(dòng)反轉定時(shí)信號。BON、BON0為剎車(chē)高壓信號，FS為緯停信號，DR為經(jīng)停信號，SE為經(jīng)向傳感器允許信號。
3、送經(jīng)控制系統
   送經(jīng)控制系統通過(guò)檢測經(jīng)紗張力和織機主軸轉速，在保持經(jīng)紗張力恒定的情況下，不斷地將經(jīng)紗送入織口，這部分主要包括送經(jīng)單元ELO3、伺服驅動(dòng)器Servodriver、伺服電機Servomotor，這是一個(gè)典型地伺服控制系統，伺服驅動(dòng)器和伺服電機構成速度環(huán)和電流環(huán)，加上送經(jīng)單元進(jìn)一步構成位置環(huán)和張力環(huán)。工作示意如圖5。送經(jīng)單元ELO3通過(guò)檢測織機主軸轉速，根據緯密計算出送出基本速度，再檢測經(jīng)紗實(shí)際張力，與目標張力比較后得出速度偏差，對基本速度進(jìn)行修正，將速度指令送到伺服驅動(dòng)器，伺服驅動(dòng)器根據速度指令控制伺服電機精確運轉，伺服電機通過(guò)減速機構傳動(dòng)經(jīng)軸送出經(jīng)紗。
4、引緯控制系統
   引緯系統是噴氣織機與其他類(lèi)型織機的最大區別，它是靠氣流與紗線(xiàn)的摩擦力，用壓縮空氣作為緯紗載體進(jìn)行引緯織造的一種無(wú)梭織機。PZK303噴氣織機電控箱的引緯控制系統適用于異形筘+主噴嘴+副噴嘴的引緯系統。這部分主要由電磁閥引緯控制單元SVU3.2和探緯單元FU203組成。SVU3.2通過(guò)控制電磁閥的開(kāi)閉順序，使各種噴嘴順序噴射，完成接力引緯。FU203用于緯紗到達的探測，將緯紗的到達時(shí)刻傳給SVU3.2，SVU3.2根據緯紗到達時(shí)刻的早或晚對電磁閥的開(kāi)閉時(shí)間進(jìn)行修正，將緯紗的到達時(shí)刻控制在適當的范圍內。系統工作示意如圖6。H1T、H2T為H1、H2探緯定時(shí)信號，在這兩個(gè)定時(shí)信號有效期間檢測緯紗到達，WSIG為緯紗達到信號，SVU3.2根據WSIG信號來(lái)確定緯紗的達到時(shí)刻。另外，SVU3.2還要檢測與織機主軸同步的編碼器信號，為其他單元提供運行所需的同步定時(shí)信號。
5、緯紗控制系統
    緯紗控制系統主要包括選緯系統和儲緯系統，由選色單元EPC3、儲緯單元FCU3D、變頻單元INV3D組成。系統框圖如圖7。