摘要：本文基于對(duì)電腦橫機(jī)工作原理及軟件數(shù)據(jù)流向和硬件結(jié)構(gòu)的分析，介紹了東能EPS系列伺服系統(tǒng)在電腦橫機(jī)中的應(yīng)用，給出了控制信號(hào)接線圖和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的設(shè)置。

1、引言
      電腦針織橫機(jī)是用來編織羊毛衫的，它是機(jī)電一體化在針織機(jī)械上的應(yīng)用。自從1975年第一臺(tái)商業(yè)化電腦橫機(jī)問世以來，經(jīng)過20多年的發(fā)展，電腦橫機(jī)已經(jīng)達(dá)到了比較完善的程度，現(xiàn)已成為針織橫機(jī)發(fā)展的方向。
與普通橫機(jī)比較，電腦橫機(jī)具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、花型變換方便、產(chǎn)品質(zhì)量易于控制的等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的產(chǎn)品可能性尤其受到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的重視。中國(guó)是全球最大的毛衫生產(chǎn)國(guó)，全球八成的毛衫制品產(chǎn)自中國(guó)，這也就意味著中國(guó)也是電腦橫機(jī)最大的消費(fèi)國(guó)。在人民幣不斷升值，外貿(mào)壁壘越來越多的大環(huán)境下，只有提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，才能使廠家獲得更大的利潤(rùn)。因此國(guó)內(nèi)對(duì)電腦橫機(jī)的需求量也會(huì)越來越大。
目前國(guó)內(nèi)電腦橫機(jī)行業(yè)里多配置兩套交流伺服系統(tǒng)，用于橫機(jī)上機(jī)頭和搖床的控制。主伺服用于機(jī)頭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，搖床伺服用于針床移位系統(tǒng)。隨著電腦橫機(jī)市場(chǎng)需求越來越大，伺服作為一個(gè)主要精密傳動(dòng)配套部件將會(huì)迎來一個(gè)廣闊的巨大的市場(chǎng)空間。
2、電腦橫機(jī)系統(tǒng)工作原理
      所有與編織有關(guān)的動(dòng)作（如選針、三角變換、密度調(diào)節(jié)、導(dǎo)紗、針床橫移等）都是由預(yù)先編制的程序，通過電腦控制器向各執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)、電子選針器、電磁鐵等）發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，去驅(qū)動(dòng)有關(guān)機(jī)構(gòu)與機(jī)件而實(shí)現(xiàn)編織過程。
      電腦針織橫機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要包括如圖的8個(gè)部分：主控制箱、操作面板、紗架、橫機(jī)機(jī)頭、針床、走梭軌道、牽拉桿、底架。根據(jù)標(biāo)號(hào)對(duì)各部分結(jié)構(gòu)的功能進(jìn)行說明。

 
1：主控制箱：包括上位PC機(jī)的主電路板和伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)板等?？刂葡淅锏拇鎯?chǔ)器和控制CPU分別存儲(chǔ)已輸入的程序和根據(jù)輸入的程序?qū)C(jī)器進(jìn)行控制，以及對(duì)各種反饋信號(hào)進(jìn)行處理，它是控制部分的核心。
2：操作面板：包括顯示器和鍵盤，用于實(shí)時(shí)顯示控制參數(shù)或用來通過鍵盤對(duì)紡織程序和紡織數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，是人機(jī)交互的窗口。
3：紗架：用于紗線的導(dǎo)入。
4：橫機(jī)機(jī)頭，是整個(gè)橫機(jī)最復(fù)雜，包括了最多控制機(jī)構(gòu)也是直接控制編織的機(jī)構(gòu)，是橫機(jī)的心臟。其主要包括導(dǎo)紗機(jī)構(gòu)，三角機(jī)構(gòu)，紡織選針機(jī)構(gòu)，密度控制結(jié)構(gòu)和信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
5：針床，機(jī)頭針床上往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過千針和其自身橫移來完成織物編織。
6：走梭軌道：用于引導(dǎo)導(dǎo)紗器和紗嘴。
7：牽拉桿。
8：底架。
3、電腦橫機(jī)系統(tǒng)介紹
3.1 軟件流程
圖2所示為軟件數(shù)據(jù)流程圖，由此可以看出數(shù)據(jù)在電腦橫機(jī)運(yùn)行中的流向。其具體過程如下：花型準(zhǔn)備系統(tǒng)根據(jù)衣片樣品的圖案，按照衣片的參數(shù)生成衣片控制代碼。花型文件編譯器對(duì)操作人員輸入的花型文件進(jìn)行編譯，花型文件解釋器是經(jīng)過對(duì)編譯的文件進(jìn)行解釋，將其轉(zhuǎn)化成為可以用于控制的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理?？刂破魍ㄟ^這些數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)字I/O卡和運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行控制。數(shù)字I/O卡和運(yùn)動(dòng)控制卡通過取得的弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)，直

3.2硬件結(jié)構(gòu)
圖3給出了電腦橫機(jī)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。以工控機(jī)為中心，配以鍵盤，鼠標(biāo)等外圍設(shè)備。運(yùn)動(dòng)控制卡具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)通道，可以實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)控制卡外接光耦隔離電路板，大部分外接信號(hào)通過該電路板，運(yùn)動(dòng)控制卡和工控PC進(jìn)行通訊。數(shù)字IO卡則用來處理大量的數(shù)字信號(hào)，該卡用于控制電腦橫機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件：選針器，集圈壓板，移圈壓板等。

4、東能伺服系統(tǒng)橫機(jī)控制系統(tǒng)接線圖與參數(shù)設(shè)置
      電腦橫機(jī)運(yùn)行時(shí)是通過主伺服電機(jī)拖動(dòng)橫機(jī)機(jī)頭做往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)行編制。采用伺服和同步齒形帶驅(qū)動(dòng)，機(jī)頭可進(jìn)行調(diào)節(jié)行程。一般運(yùn)行過程中要求伺服電機(jī)帶動(dòng)機(jī)頭換向平穩(wěn)，無(wú)抖動(dòng)和振動(dòng)噪音，在正反轉(zhuǎn)交替時(shí)要平滑無(wú)明顯抖動(dòng)現(xiàn)象。
      搖床橫移機(jī)構(gòu)針織橫機(jī)是生產(chǎn)毛衫的主要設(shè)備，而毛衣的花色品種及織物結(jié)構(gòu)的變化，除了取決于三角機(jī)構(gòu)的變換和排針外，搖床的橫移也起到了重要作用。利用搖床橫移可紡織斜紋、絞花、空花、移圈等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的織物。由于機(jī)器本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及移圈功能的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)搖床橫移的準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性、可靠性和機(jī)電一體化方面具有一定要求，搖床橫移一般采用伺服或步進(jìn)電機(jī)滾珠絲桿螺母副傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。
      東能伺服應(yīng)用在電腦橫機(jī)上，包括2部分：第一部分驅(qū)動(dòng)主電機(jī)（1KW，1000RPM）通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)機(jī)頭在床身上做來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，第二部分驅(qū)動(dòng)搖床電機(jī)（0.75KW，3000RPM）通過皮帶，帶動(dòng)滾珠絲杠來移動(dòng)針板對(duì)?；y。目前，東能伺服系統(tǒng)已經(jīng)成功運(yùn)用在浙江某電腦橫機(jī)上，以下是東能伺服控制系統(tǒng)信號(hào)接線和參數(shù)設(shè)置。

4.1控制線（CN2）接線圖：
 
4.2參數(shù)設(shè)置說明
（1）搖床參數(shù)
     P4=0(控制方式選擇，0：位置控制)；
     P9=5(電機(jī)型號(hào)選擇，不同電機(jī)此參數(shù)不一樣，5：代表750W電機(jī))；
     P27=0/1(脈沖輸入邏輯取反，可用于改變電機(jī)方向)；
     P31=625(輸入指令脈沖倍頻分子)；
     P32=16(輸入指令脈沖倍頻分母)；

（2）主床參數(shù)
     PA4=0(控制方式選擇，0：位置控制)；
     PA9=19(電機(jī)型號(hào)選擇，不同電機(jī)此參數(shù)不一樣，)；
     PA11=1500(位置環(huán)增益，范圍500—8000)；
     PA14=1000(速度環(huán)增益，范圍500——8000)；
     PA15=2000(速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)，范圍500——6000)；
     PA17=8000(速度給定濾波時(shí)間常數(shù))；
     P25=10(編碼器輸出分頻系數(shù)，設(shè)置電機(jī)編碼器反饋輸出脈沖的分頻系數(shù))
     P26=0/1(脈沖輸出邏輯取反)；
     P27=0/1(脈沖輸入邏輯取反，可用于改變電機(jī)方向)；
     P31=1(輸入指令脈沖倍頻分子)；
     P32=1(輸入指令脈沖倍頻分母)；
     PA38=1000(電流環(huán)增益，范圍500——8000)；
     P63=1(0:減速停車，1：慣性停車)；
5、結(jié)論
      東能EPS系列伺服在電腦橫機(jī)中應(yīng)用證明了本伺服系統(tǒng)具有響應(yīng)快、定位精確、整定時(shí)間短、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過客戶使用，在電腦橫機(jī)中使用東能伺服系統(tǒng)編織出來的羊毛衫等針織物均能符合要求，且各項(xiàng)指標(biāo)性能都優(yōu)于原先的伺服，可以有效提高生產(chǎn)效率。