基于工业互联网的纬编提花集成控制系统开发

针对当前电脑提花圆纬机智能化发展的趋势及规模化的生产要求,开发了一套基于工业互联网的纬编提花集成控制系统。利用工业互联网和数据库实现设备与网络之间的互联互通。详细阐述了系统的控制原理、硬件选择、软件开发过程,以及对选针动作进行的改进。经理论分析与实际测试试验验证,该纬编提花集成控制系统能够满足电脑提花圆机的控制要求,实现联网监测、实时控制、远程管理的一体化集成,促进电脑提花圆机无人化、智能化以及信息化水平的提升。     

圆纬机织物纬斜的产生与控制

本文分析了圆纬机织物产生纬斜现象的原因与纱线的捻向、捻度,圆纬机的转向,后整理工艺等的关系,并提出了改善和控制产生纬斜现象的方法.     

圆纬编双轴向过滤材料的制备及性能研究

为了开发出生产效率高、过滤性能好、使用寿命长的袋式除尘器滤袋过滤材料,以筒状无缝双轴向圆纬编针织物为基布,结合圆筒针刺制备一种新型圆纬编双轴向无缝针织过滤材料。对圆纬机的传动、成圈、送纱、牵拉卷取装置进行特殊化设计,实现基于双面圆纬机的衬经衬纬设备开发;对圆纬编双轴向无缝过滤材料的过滤效率、孔隙率、孔径等指标进行测试与表征,与工业滤袋材料进行对照。结果表明,在同等厚度2.30 mm下,圆纬编双轴向无缝过滤材料的平均孔径为19.71μm,孔隙率达到85.20%,在粒径≥10.0μm下的过滤效率高达93.76%,已超过同等测试情况下工厂滤袋滤料的性能指标。此研究开发了一种新型针织过滤材料,对袋式除尘器滤袋过滤材料的开发提供思路。     

EDA技术在电子提花圆纬机上的应用

介绍了EDA技术的概念、特点及设计步骤，并阐述了它在电子提花圆纬机上的应用。运用EDA专用软件的仿真功能对FDA技术在电子提花圆纬机上运行的可靠性和可行性进行了论证，并实际测试了选针器的动作频率，其动作频率与国外流行的控制器频率相当，为电子提花圆纬机控制提供理论和实践依据。     

圆柱坐标机器人在针织圆纬机中的应用

基于机器人与互联网的智能化新时代背景,针对传统针织圆纬机编织过程中断纱必须依靠人工操作接纱而一直无法用机器替代的问题,研发一种用于针织圆纬机的圆柱坐标机器人,以实现智能检测纱疵、自动清纱接纱以及多模态除絮工作。介绍圆柱坐标机器人的基本结构、工作原理、控制系统及应用优势。使用该圆柱坐标机器人可以自动清纱并复接,代替人工接纱操作和除絮步骤,有效降低运营成本,大幅度提高生产效率及织物品质,提升圆纬机智能化程度,推动圆纬机装备行业向智能化技术转型升级,为实现智能工厂、无人车间奠定基础。     

纺织印染机械多电机群变频调速同步DCS

针对纺织、印染机械传统多电机拖动同步控制系统操作管理和使用维护都不方便以及故障率高,维修工作量大,严重影响生产的问题,论述了变频器永磁同步电机群调法、变频器电流负反馈软机械特性法和大小电机变频调速法3种变频调速同步原理和方法,研究了采用计算机通过RS-485控制总线控制变频器实现的多电机群变频调速同步新方案,为其设计了基于MCGS的集散控制系统(DCS)。该方案极大地简化了同步拖动控制系统结构,降低了设备成本,大大提高了系统的可靠性和控制管理水平。     

圆纬机主动式动态送纱控制技术

针对当前圆型纬编针织机送纱量不可动态无极调节导致的成圈编织时纱线松紧不可调,且存在线圈大小单一和筒型织物头尾端直径大小不可调控等问题,提出了一种伺服电动机送纱量与速度跟随主轴位置与速度的圆型纬编针织机主动式动态送纱控制方案。依据圆纬机编织原理及送纱要求,采用ARM 处理器、响应伺服电动机和正交编码针位采集器,设计实现了基于位置和速度实时控制的动态送纱控制系统。依据正交编码脉冲计数获得实时针筒位置和速度信号,分析了控制技术中关键硬件电路设计、软件开发的实现过程及编织过程,实现伺服电动机动态位置跟随及速度跟随的控制方法。结果表明,采用本文控制技术实现的主动送纱装置,送纱量可动态调整,使得线圈大小可变,纱线松紧动态可调,筒型织物直径大小可变,改善了织物面料的外观和体感。     

纺织工业应用电子计算机的现状和发展趋向

我国纺织工业应用电子计算机的研究是从七十年代早期开始的,当时涉及的应用领域有横机群控(包括手套、羊毛衫),圆纬机计算机提花控制,机织提花花型制备与织机提花控制,有梭织机监测等。其中以横机群控影响较大,全国有不少单位同时进行研究,羊毛衫横机计算机群控尤为突出,投入了大量人力与物力。后来在印染分色描稿,     

细针距圆纬机产品方向

近年来,我国引进了1000多台针织大圆机,其中24机号以上的单、双面圆纬机约占60％以上,为了充分发挥引进设备的功能和提高利用率,我们通过细针距圆纬机上产品开发的实践,初步摸出一些细针距圆纬机的产品方向。 在产品开拓过程中,我们认为,细针距圆纬机上可编织的产品品种比粗针距圆纬机     

吊线圆纬机结构原理与产品设计

吊线圆纬机因在单面提花圆纬机上加装了吊线装置,使生产出来的纵条花纹针织物一改以往背面全是浮线的不理想状况。文章介绍了吊线圆纬机的结构;对纵条针织物的编织原理进行了分析;并举例说明了纵条花纹的设计与编织方法。     

采用嵌入式处理器与可编程逻辑阵列的分布式圆机控制系统设计

为提高国产高档针织圆机的控制技术,针对现有圆机控制系统因采用集中式控制方式而存在系统扩展性较差,稳定性不够,控制对象复杂多样等问题,采用集中管理分散控制的分布式层次化结构体系,运用嵌入式控制技术,使用模块化电路设计方法,开发了一种基于嵌入式处理器STM32与可编程逻辑阵列(FPGA)的分布式圆机控制系统。实际应用表明,该系统不仅实现了圆机控制系统的所有功能,而且具有系统稳定性高,可扩展性好,控制容易等特点,从而极大地提高了控制系统的实时性。     

圆纬机互联互通关键技术

为适应针织设备生产规模化、网络化、智慧化、无人化的发展趋势,根据针织圆纬机的生产工艺要求,应用物联网技术,对各品牌各系列的针织圆纬机设备互联互通关键技术进行了研究,提出了一种适应多产区、多车间、多设备的针织圆纬机机联网网络架构和设备侧机联网解决方案。针对联网通信介质、设备侧联网硬件模块、设备和云端服务器的联网通信协议等联网核心技术问题进行了深入探讨,开发了满足针织圆纬机互联互通要求的机联网系统,并在验证平台上进行了长期测试。测试结果表明：设备侧联网模块工作正常,网络链接稳定,机联网系统运转情况良好,实现了针织圆纬机的远程实时监管。     

采用网络控制的电脑横机CAN总线调度仿真

为满足电脑横机控制器网络化发展方向的要求,在分析传统电脑横机单机控制器的基础上,提出了基于双电脑横机控制器的CAN总线的调度仿真方法,并设计了1 台电脑控制器同时控制2台电脑横机的“PC+节点”的网络控制结构。通过将电脑横机控制系统中的电动机、电磁控制器和传感器等部件等效为网络控制系统中的网络节点,并利用MatLab数学软件中的Truetime工具箱,按照双电脑控制器的网络结构,建立基于CAN总线的网络化电脑横机的仿真模型。并对CAN总线的动态调度算法和混合调度算法性能进行仿真对比,得出混合调度算法可满足网络化电脑横机控制系统要求的结论,验证了利用CAN总线构成的网络化电脑横机控制器的可行性。     

针织大圆机运动实时控制技术

针对现有针织大圆机运转状态模式切换易出错、速度控制不稳定且精度较低等问题,提出一种基于ARM处理器的针织大圆机运动控制设计方案。结合针织大圆机运行、点动、强迫运行、停止等多种运动状态的特点,归纳分析了变频电动机的控制方式和运转特性。根据针织大圆机运动控制工艺,构建了本方案的总体设计架构,论述了关键硬件电路设计与运动控制算法,并进行软件开发。对点动、运行、停止3个按钮不同的工作状态进行分类,得出当前时刻针织大圆机所需的运动状态。对变频电动机采用模拟量输入进行速度控制,并采用脉冲宽度调制(PWM)控制其模拟量输入的大小。为控制针织大圆机运转速度的稳定性,研究PWM在不同频率值下模拟量输入的电压波动情况,结合实际情况选择最合适的频率值。测试结果表明,该方案具有较高的实时性及稳定性,满足针织大圆机的控制要求。     

针织装备云平台的构建技术

为了实现对针织装备监测与控制,各针织企业主要采用各自建网和单独研发管理系统等方式,存在布网困难、无法互联互通、成本高等问题。提出采用布局便捷、成本低的无线局域网络,并接入互联网,构建统一的机联网平台,设计针织装备统一的互联互通协议,涵盖圆纬机、横机、经编机等3类主要针织装备,实现各企业的针织装备与云平台间能直接进行数据交互,云平台对生产数据实时处理,并存入云数据库系统,为针织企业提供统一的MES等服务功能。结果证明：针织装备通过云平台实现了互联互通,基本满足企业基于云平台的管理需求,并为针织行业奠定了大数据分析基础。     

基于工业互联网的针织机械互联互通结构研究

为了实现针织机械从底层连接到云端的互联互通,在国家智能制造标准体系建设的驱动下,基于网络、数据、安全等因素,构建了针织机械工业互联网模型,讨论了针织机械泛在连接与标识,通过分析OT+IT网络特征,设计了基于“互联网+”的网络结构与带宽,并对未来网络进行了探讨。结合重量级通信协议的可靠性与轻量级通信协议的便捷性,设计了针织机械互联互通专用协议,规范了报文的结构、语义,建立了通信保障与服务质量保证机制,让报文确信可达。设计了针织机械工业互联网互联互通的验证平台,对横机、圆纬机和经编机等针织机械的工业互联网互联互通网络与通信协议条款进行验证,通过验证、修订、再验证过程,保证了通信网络与协议的一致性。     

针织圆机的计算机集散控制系统

采用工控机通过RS-485总线和各台针织圆机控制器相连 ,针织圆机控制器采用AT89C51为核心 ,组成了一个集散的工业控制系统 ,对针织圆机的装机调试 ,生产运行 ,控制 ,故障处理 ,故障记录 ,产量统计等实现自动控制。     

基于CAN总线的模块化横机机头控制系统设计

 为适应网络化、模块化、高速化的电脑横机发展要求,设计了一种基于CAN总线的横机机头控制系统。通过CAN总线多节点通讯可行性分析,提出机头控制系统CAN拓扑网络通讯构架,运用总线节点优先级调度的方法来提高CAN通信的实时性,根据横机成圈机理进行模块化设计,各控制模块作为一个节点连接到CAN通信网络,与其他控制单元进行数据通信,并给出了CAN驱动程序和基于命令解析主程序的设计。经现场运行证明,该系统通信质量可靠,具有较好的扩展性。     

双PID控制的经编机电子横移系统设计

经编机梳栉电子横移控制系统由于无法满足高速的要求而成为高速经编机全电子化的一个瓶颈。针对采用位置控制模式的高速经编机电子横移系统定位时间长、动态响应不足等缺陷,研究了一种基于双PID速度控制模式经编机电子横移控制系统。控制系统中,先基于工艺预先规划出横移速度曲线,再结合运动控制卡和伺服驱动设计出双PID控制算法,保证整个横移运动的位移可控和低刚性冲击。通过理论分析和实验测试,证实该控制系统能够满足高速经编机高速度、高精度、高响应和高频率启停的横移工艺要求。     

高速横机控制系统用共直流母线式多路输出开关电源设计

鉴于横机控制系统正朝着高速、高精度（高端）方向发展,分析了满足高端横机控制系统供电要求的电源技术指标,设计了共直流母线式多种拓扑输出的高频开关电源方案,重点分析了24V大电流输出电源正激式电路拓扑的设计方法和参数。制作并加工电源样机进行了实验测试,测试结果显示,该开关电源的四路输出电压精度均在3%的范围内,电压输出稳定,纹波较小,效率在80%以上,符合横机控制系统的供电要求,基于该电源设计的横机系统其编织速度可以达到1.5m/s,这给高端横机控制系统的研发提供了一套高性价比的电源方案。