噴氣織機原理及PLC控制系統的研究
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摘要：可編程控制器（簡稱PLC）以微處理器為基礎，結合計算機技術、自動控制技術以及它面向控制過程，面向用戶等特點。近年來，國內許多紡織廠都把PLC應用于無梭織機的電氣控制，將人機界面、編碼器、斷紗檢測裝置、多臂機、電磁離合器以及PLC等裝置合理組合配置，構建PLC控制系統控制織機的動作。PLC技術的應用在提高織機布面質量、擴大織物品種、提高織機的效率、簡化操作、減輕勞動強度等方面起到了至關重要的作用。
關鍵詞：噴氣織機電子多臂可編程序邏輯控制器

引言

開口機構是控制噴氣織機運動的關鍵部件，決定織機運動的平穩性和織物組織的品質。開口機構的作用是根據織物組織圖上經緯交織的變化規律，按序及時帶動經紗，形成梭口，待緯紗進入梭口后，兩層經紗再上下交替，互易位置，形成新的梭口，如此反復循環。傳統織機的開口機構一般采用機械的方法，以控制和調節經緯交織的變化規律，在織物上形成不同的花型或花紋，而現代噴氣織機多采用電子多臂來做到這一點，電子多臂是一種典型的機電一體化的產品。它的性能優越，可以用微型計算機控制織物的花紋，快速提供不同復雜花型的織制。

本文介紹2861型噴氣織機工作原理以及應用PLC構成噴氣織機的電氣控制系統，應用PLC控制噴氣織機開口機構。

1 2861 型噴氣織機開口機構的組成和特點

噴氣織機的開口機構由多臂機構控制，一個提綜臂可控制一個或多個綜框作上下往復運動，因此使用電子多臂必須先了解機械多臂機構的原理。

2.1 開口機構的組成

開口機構總體來說是由選綜機構和提綜機構組成的，而提綜機構卻是由一個連桿機構和一個共軛凸輪機構疊加而成的。提綜機構簡圖如圖1 所示。

圖中 O1 是裝在大圓盤10 上的一根軸，凸輪1、2 是一對共軛凸輪，它們固定在機架上，相對地面靜止，擺臂4、5 作為一剛體繞軸 O1 轉動，軸1 O 以 O1 O2 為半徑，以 O1 為圓心作勻速圓周運動。如圖所示，該機構相當于 O1 固定的共軛凸輪作勻速圓周運動，即整個機構為一對凸輪機構疊加一個連桿機構，在這里運用共軛凸輪，能提高運動精度，減小沖擊，而且可以改善機構的受力情況。

圖1 提綜機構工作原理圖
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—轉臂 13—轉臂連桿
15、16—綜框連桿 17、18—支撐桿 19—綜框
提綜機構的作用是將主軸的動力通過連桿和凸輪機構傳遞給綜框，使綜框作上下往復運動，在綜框上裝有筘座，經線從筘座中穿過。綜框作上下往復運動的同時帶動筘座運動，從而使經線產生開口。滑槽6 作積極式運動，其運動由勻速轉動和擺動合成，滑塊7 和偏心輪8 之間的關系為：滑塊是從動件，它由滑槽帶動。滑塊的運動，使滑槽和偏心輪作變速運動，當偏心輪隨滑塊運動，此時，這里相當于一個開口曲柄，盤形連桿9 帶動提綜臂10 做來回擺動，使綜框產生上升或下降的開口運動，而選綜機構則是用來選擇提綜臂的機構，即被選中的提綜臂按預定的運動規律進行動作，而未被選中的提綜臂則停止不動，通過這種有選擇的運動，可以在經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。選綜機構簡圖如圖2 所示。

在圖2 中，選綜機構是這樣工作的，主軸14 做勻速圓周運動，而傳動輪5 則以花鍵連接的形式裝在主軸上跟隨主軸運動，連桿6 活套在偏心盤3 上，偏心盤3 通過控制鉤8 連接傳動輪5，提綜臂4 由連桿6 帶動。而且在傳動輪上有兩個相距180 度的凹槽，只要控制鉤進入凹槽，傳動輪就會帶動偏心盤轉動，而偏心盤就會帶動提綜臂運動，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在這里有這么幾種運動情況：1.電磁鐵吸合，則擺桿12 頂動左擺桿繞回轉中心順時針轉動。

(1)如果之前提綜臂靜止，此時左擺桿的凸頭從控制構的凹槽中脫出，控制構由于受彈簧7 的回復力繞控制鉤的中心做逆時針轉動。此時，控制鉤8 上的凸頭則滑進傳動輪5 的凹槽中，使得偏心盤與傳動輪一起運動，從而帶動連桿6 提綜臂4 運動，完成提綜動作。

圖2 選綜機構簡圖
1．左擺桿彈簧 2．左擺桿 3．偏心盤 4．提綜臂 5．傳動輪 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．擺桿
13．主軸
(2)如果之前提綜臂運動，此時控制鉤轉到右面，右擺桿凸頭滑入控制鉤的凹槽中，控制鉤受彈簧回復力作用繞控制鉤的中心做順時針轉動，使得控制鉤的凸頭從傳動盤的凹槽中脫出，此時偏心盤與傳動輪分離，綜框靜止保持提升狀態。

2. 電磁鐵不吸合，則擺桿12 頂動右擺桿繞回轉中心逆時針轉動。

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

(2) 如果之前提綜臂運動，此時控制鉤轉到右面，右擺桿繞回轉中心做逆時針轉動，此時，右擺桿凸頭將不會影響控制鉤，因此傳動輪繼續帶動偏心連桿運動，綜框保持下降狀態。

2.2 開口機構的特點

2861 型噴氣織機采用的是電子多臂開口裝置，可帶動16～32 片綜框單獨運動，適合用于織造斜紋、鍛紋和小花紋織物。多臂機動力消耗少，組織變化不必進行改變機械結構，品種變換較為方便。

2 PLC 控制

基于PLC 的2861 型噴氣織機電控系統充分采用當今先進的微電子技術和微機技術，采用西門子可編程序控制器，解決現有的控制系統無法解決的工藝差、穩定性差、抗干擾能力差、故障率高的缺陷，使整個電控系統的控制水平有了很大的提高，反映了當今國內紡機控制技術的發展方向，基于PLC 的噴氣織機多臂開口機構的控制系統組成框圖如圖3 所示。