摘 要：可編程控制器（簡稱PLC）以微處理器為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及它面向控制過程，面向用戶等特點(diǎn)。近年來，國內(nèi)許多紡織廠都把PLC應(yīng)用于無梭織機(jī)的電氣控制，將人機(jī)界面、編碼器、斷紗檢測裝置、多臂機(jī)、電磁離合器以及PLC等裝置合理組合配置，構(gòu)建PLC控制系統(tǒng)控制織機(jī)的動(dòng)作。PLC技術(shù)的應(yīng)用在提高織機(jī)布面質(zhì)量、擴(kuò)大織物品種、提高織機(jī)的效率、簡化操作、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面起到了至關(guān)重要的作用。
關(guān)鍵詞：噴氣織機(jī) 電子多臂 可編程序邏輯控制器

引言

開口機(jī)構(gòu)是控制噴氣織機(jī)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件，決定織機(jī)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和織物組織的品質(zhì)。開口機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)織物組織圖上經(jīng)緯交織的變化規(guī)律，按序及時(shí)帶動(dòng)經(jīng)紗，形成梭口，待緯紗進(jìn)入梭口后，兩層經(jīng)紗再上下交替，互易位置，形成新的梭口，如此反復(fù)循環(huán)。傳統(tǒng)織機(jī)的開口機(jī)構(gòu)一般采用機(jī)械的方法，以控制和調(diào)節(jié)經(jīng)緯交織的變化規(guī)律，在織物上形成不同的花型或花紋，而現(xiàn)代噴氣織機(jī)多采用電子多臂來做到這一點(diǎn)，電子多臂是一種典型的機(jī)電一體化的產(chǎn)品。它的性能優(yōu)越，可以用微型計(jì)算機(jī)控制織物的花紋，快速提供不同復(fù)雜花型的織制。

本文介紹2861型噴氣織機(jī)工作原理以及應(yīng)用PLC構(gòu)成噴氣織機(jī)的電氣控制系統(tǒng)，應(yīng)用PLC控制噴氣織機(jī)開口機(jī)構(gòu)。

1 2861 型噴氣織機(jī)開口機(jī)構(gòu)的組成和特點(diǎn)

噴氣織機(jī)的開口機(jī)構(gòu)由多臂機(jī)構(gòu)控制，一個(gè)提綜臂可控制一個(gè)或多個(gè)綜框作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此使用電子多臂必須先了解機(jī)械多臂機(jī)構(gòu)的原理。

2.1 開口機(jī)構(gòu)的組成

開口機(jī)構(gòu)總體來說是由選綜機(jī)構(gòu)和提綜機(jī)構(gòu)組成的，而提綜機(jī)構(gòu)卻是由一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)和一個(gè)共軛凸輪機(jī)構(gòu)疊加而成的。提綜機(jī)構(gòu)簡圖如圖1 所示。

圖中 O1 是裝在大圓盤10 上的一根軸，凸輪1、2 是一對(duì)共軛凸輪，它們固定在機(jī)架上，相對(duì)地面靜止，擺臂4、5 作為一剛體繞軸 O1 轉(zhuǎn)動(dòng)，軸1 O 以 O1 O2 為半徑，以 O1 為圓心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示，該機(jī)構(gòu)相當(dāng)于 O1 固定的共軛凸輪作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即整個(gè)機(jī)構(gòu)為一對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)疊加一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)，在這里運(yùn)用共軛凸輪，能提高運(yùn)動(dòng)精度，減小沖擊，而且可以改善機(jī)構(gòu)的受力情況。

圖1 提綜機(jī)構(gòu)工作原理圖
1—大圓盤 2、3—共軛凸輪 4、5—擺臂 6—滑槽 7—滑塊 8—偏心輪
9—盤形連桿 10—提綜臂 11—提綜臂連桿 12、14—轉(zhuǎn)臂 13—轉(zhuǎn)臂連桿
15、16—綜框連桿 17、18—支撐桿 19—綜框
提綜機(jī)構(gòu)的作用是將主軸的動(dòng)力通過連桿和凸輪機(jī)構(gòu)傳遞給綜框，使綜框作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在綜框上裝有筘座，經(jīng)線從筘座中穿過。綜框作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)筘座運(yùn)動(dòng)，從而使經(jīng)線產(chǎn)生開口。滑槽6 作積極式運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)由勻速轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)合成，滑塊7 和偏心輪8 之間的關(guān)系為：滑塊是從動(dòng)件，它由滑槽帶動(dòng)。滑塊的運(yùn)動(dòng)，使滑槽和偏心輪作變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)偏心輪隨滑塊運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，這里相當(dāng)于一個(gè)開口曲柄，盤形連桿9 帶動(dòng)提綜臂10 做來回?cái)[動(dòng)，使綜框產(chǎn)生上升或下降的開口運(yùn)動(dòng)，而選綜機(jī)構(gòu)則是用來選擇提綜臂的機(jī)構(gòu)，即被選中的提綜臂按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行動(dòng)作，而未被選中的提綜臂則停止不動(dòng)，通過這種有選擇的運(yùn)動(dòng)，可以在經(jīng)線之間形成不同形式的開口，從而織出不同型式的花紋布料。選綜機(jī)構(gòu)簡圖如圖2 所示。

在圖2 中，選綜機(jī)構(gòu)是這樣工作的，主軸14 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而傳動(dòng)輪5 則以花鍵連接的形式裝在主軸上跟隨主軸運(yùn)動(dòng)，連桿6 活套在偏心盤3 上，偏心盤3 通過控制鉤8 連接傳動(dòng)輪5，提綜臂4 由連桿6 帶動(dòng)。而且在傳動(dòng)輪上有兩個(gè)相距180 度的凹槽，只要控制鉤進(jìn)入凹槽，傳動(dòng)輪就會(huì)帶動(dòng)偏心盤轉(zhuǎn)動(dòng)，而偏心盤就會(huì)帶動(dòng)提綜臂運(yùn)動(dòng)，從而起到選綜的目的。左右擺臂在共軛凸輪的作用下做擺動(dòng)在這里有這么幾種運(yùn)動(dòng)情況：1.電磁鐵吸合， 則擺桿12 頂動(dòng)左擺桿繞回轉(zhuǎn)中心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

(1)如果之前提綜臂靜止，此時(shí)左擺桿的凸頭從控制構(gòu)的凹槽中脫出，控制構(gòu)由于受彈簧7 的回復(fù)力繞控制鉤的中心做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，控制鉤8 上的凸頭則滑進(jìn)傳動(dòng)輪5 的凹槽中，使得偏心盤與傳動(dòng)輪一起運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿6 提綜臂4 運(yùn)動(dòng)，完成提綜動(dòng)作。

圖2 選綜機(jī)構(gòu)簡圖
1．左擺桿彈簧 2．左擺桿 3．偏心盤 4．提綜臂 5．傳動(dòng)輪 6．連桿
7．彈簧 8．控制鉤 9．右擺桿 10．右擺桿拉簧 11．電磁鐵 12．?dāng)[桿
13．主軸
(2)如果之前提綜臂運(yùn)動(dòng)，此時(shí)控制鉤轉(zhuǎn)到右面，右擺桿凸頭滑入控制鉤的凹槽中，控制鉤受彈簧回復(fù)力作用繞控制鉤的中心做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使得控制鉤的凸頭從傳動(dòng)盤的凹槽中脫出，此時(shí)偏心盤與傳動(dòng)輪分離，綜框靜止保持提升狀態(tài)。

2. 電磁鐵不吸合，則擺桿12 頂動(dòng)右擺桿繞回轉(zhuǎn)中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

(1) 如果之前提綜臂靜止，此時(shí)左擺桿受左擺桿彈簧的作用繞回轉(zhuǎn)中心做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，左擺桿凸頭從控制鉤的凹槽中脫出，此時(shí)，控制鉤受彈簧回復(fù)力作用繞回轉(zhuǎn)中心左逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，控制鉤的凸頭滑入傳動(dòng)輪的凹槽中，使得偏心盤與傳動(dòng)輪一起運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿6和提綜臂4 運(yùn)動(dòng)，完成提綜動(dòng)作使綜框下降。

(2) 如果之前提綜臂運(yùn)動(dòng)，此時(shí)控制鉤轉(zhuǎn)到右面，右擺桿繞回轉(zhuǎn)中心做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，右擺桿凸頭將不會(huì)影響控制鉤，因此傳動(dòng)輪繼續(xù)帶動(dòng)偏心連桿運(yùn)動(dòng)，綜框保持下降狀態(tài)。

2.2 開口機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

2861 型噴氣織機(jī)采用的是電子多臂開口裝置，可帶動(dòng)16～32 片綜框單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，適合用于織造斜紋、鍛紋和小花紋織物。多臂機(jī)動(dòng)力消耗少，組織變化不必進(jìn)行改變機(jī)械結(jié)構(gòu)，品種變換較為方便。

2 PLC 控制

基于PLC 的2861 型噴氣織機(jī)電控系統(tǒng)充分采用當(dāng)今先進(jìn)的微電子技術(shù)和微機(jī)技術(shù)，采用西門子可編程序控制器，解決現(xiàn)有的控制系統(tǒng)無法解決的工藝差、穩(wěn)定性差、抗干擾能力差、故障率高的缺陷，使整個(gè)電控系統(tǒng)的控制水平有了很大的提高，反映了當(dāng)今國內(nèi)紡機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展方向，基于PLC 的噴氣織機(jī)多臂開口機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)組成框圖如圖3 所示。

圖3 電子多臂開口機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)組成框圖
2.1 織機(jī)控制程序基本流程圖:

圖4 織機(jī)控制流程圖
2.2 電子離合器