津田驹旧织布机信息化联网设计

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1、津田驹旧织布机信息化联网设计　　0引言　　纺织行业是我国经济支柱产业，随着中国棉纺企业国际化进程的不断加快，企业面临的压力越来越大。同时，生产效率和管理水平的低下，严重制约着企业的发展和进步。因此，必须尽快对棉纺企业进行信息化的集成、处理和控制方面进行技术改造与创新。　　典型的织部车间生产工艺流程如图1所示，它主要包括整经、穿纱、浆纱、穿经、织造、验布、刷布、折布、修剪、成包等工序。　　在织布车间，织布机由于数量众多、机型种类繁杂、新旧机型混合，是整个车间非常重要的工序，在新织布机中例如如津田驹ZAX9100、必佳乐OMNIplus800等都提供

2、有以太网通讯接口。但是，在一些旧机型中，没有提供通讯接口，只是电气线路上预留有监控输出信号点。本文以津田驹ZAX-E-190旧织布机为例，实现旧织布机信息化联网。　　1织布机结构　　传统上使用纱线进行编织的织机可以分为机织和针织两个大类。机织机包括原始的有梭织机和新式的无梭织机，无梭织机主要有剑杆织机、喷气织机、喷水织机和片梭织机。6　　喷气织机是采用喷射气流牵引纬纱穿越梭口的无梭织机。工作原理是利用空气作为引纬介质，以喷射出的压缩气流对纬纱产生摩擦牵引力进行牵引，将纬纱带过梭口，通过喷气产生的射流来达到引纬的目的。喷气织机最大特点是车速快、劳动

3、生产率高，适用于平纹和纹路织物、细特高密织物和批量大的织物的生产。津田驹ZAX-E-190织布机示意图如图2所示。　　1.1喷气织机的机械结构　　喷气织机主要是依靠高速气流与纬纱间产生的摩擦力牵引纬纱穿过梭口。喷气织机的机械结构主要由径向系统与纬向系统组成。径向结构主要包括经轴、弹性后梁、张力传感器、综框、压辊、卷取辊等组成。纬向结构一般由筒子架、纬纱筒子、张力器、储纬器、主喷嘴、辅助喷嘴、电磁阀、储气罐、异型扣、探纬器等组成。其中喷气织机纬向结构示意图如图3所示。　　1.2喷气织机的电气结构　　喷气织机的电气控制系统主要由控制部分和检测部分组成

4、。ZAX-E-190织布机采用单片机控制，具有很高的可靠性、稳定性和抗干扰能力。　　ZAX-E-190由于设备型号老旧，没有提供以太网等通讯接口，但是在设备电气控制箱中，线路板上预留了用于生产监视管理的信号，位于主电路板的对接端子上，输出电路如图4所示。6　　其中PC端子是织布机打纬次数信号，M1端子是运转信号，M2端子是纬停信号，M3端子是经停信号，M4端子是边停信号，M5端子是计数停信，MO端子由于是共同接地线，需要连接0V。M1～M5、PC信号都是以晶体管形式输出，晶体管集电极与发射极之间的电压最大不超过50V，集电极最大额定电流为150m

5、A，集电极最大功耗为100mW。在连接电路接口时，需要在额定值以内，如果是连接继电器线圈时，为了保护输出电路，需采取电涌措施。　　1.3喷气织机运动过程　　在现代纺织工业的发展过程中，出现了多种形式的无梭织机，有剑杆织机、片梭织机、喷气织机、喷水织机、多相织机、磁力引纬织机等。与有梭织机相比，无梭织机生产的织物在产量、质量、品种等方面有无可比拟的优势，在大部分织造领域取代有梭织机。无论是无梭织机，还是有梭织机，织布机工作原理始终没有发生改变。经纬纱线在织布机上整个交织物的过程，通过开口运动、引纬运动、打纬运动、卷取运动、送经运动来实现。　　开口运

6、动根据织物组织的要求，依次将穿入各页综框上的经纱分成上下两层以形成梭口，待纬纱引入后将梭口闭合，使纬纱形成交织物。纬线从储线器出发，通过主喷嘴进入梭口，在辅助喷嘴的作用下，打到设定位置，然后剪断纬线，完成引纬运动。打纬运动主要是异型扣向前摆动，将纬线推动到织口，与此同时，综框反向运动，使织口闭合，纱与纬纱交织。在卷取辊的作用下，将布匹卷取成圆形，完成卷取运动。送经运动即织布机在运行过程中，经线保持一定张力下跟随织轴运动。　　2织布机信息化系统联网设计　　津田驹ZAX-E-190织布机虽然没有提供以太网等通讯接口，但是预留有生产监视管理的信号，可以

7、通过单片机或者PLC实现织布机生产数据采集。本文使用S7-200SMARTPLC完成织布机设备运行状态采集以及设备联网系统。　　2.1织机信息化联网结构6　　SIMATICS7-200SMART是西门子公司经过大量市场调研，为中国客户量身定制的一款高性价比小型PLC产品。SIMATICS7-200SMART提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块，单体I/O点数最高可达60点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，最大限度的控制成本。CPU模块本体标配以太网接口，

8、集成了强大的以太网通信功能，一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU模块、触