摘要：本文基于對電腦橫機工作原理及軟件數(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)在電腦橫機中的應(yīng)用，給出了控制信號接線圖和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的設(shè)置。

1、引言
      電腦針織橫機是用來編織羊毛衫的，它是機電一體化在針織機械上的應(yīng)用。自從1975年第一臺商業(yè)化電腦橫機問世以來，經(jīng)過20多年的發(fā)展，電腦橫機已經(jīng)達(dá)到了比較完善的程度，現(xiàn)已成為針織橫機發(fā)展的方向。
與普通橫機比較，電腦橫機具有自動化程度高、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，廣泛的產(chǎn)品可能性尤其受到國內(nèi)生產(chǎn)廠家的重視。中國是全球最大的毛衫生產(chǎn)國，全球八成的毛衫制品產(chǎn)自中國，這也就意味著中國也是電腦橫機最大的消費國。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。因此國內(nèi)對電腦橫機的需求量也會越來越大。
目前國內(nèi)電腦橫機行業(yè)里多配置兩套交流伺服系統(tǒng)，用于橫機上機頭和搖床的控制。主伺服用于機頭驅(qū)動系統(tǒng)，搖床伺服用于針床移位系統(tǒng)。隨著電腦橫機市場需求越來越大，伺服作為一個主要精密傳動配套部件將會迎來一個廣闊的巨大的市場空間。
2、電腦橫機系統(tǒng)工作原理
      所有與編織有關(guān)的動作（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（電動機、電子選針器、電磁鐵等）發(fā)出動作信號，去驅(qū)動有關(guān)機構(gòu)與機件而實現(xiàn)編織過程。
      電腦針織橫機的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要包括如圖的8個部分：主控制箱、操作面板、紗架、橫機機頭、針床、走梭軌道、牽拉桿、底架。根據(jù)標(biāo)號對各部分結(jié)構(gòu)的功能進(jìn)行說明。

 
1：主控制箱：包括上位PC機的主電路板和伺服電機的驅(qū)動板等。控制箱里的存儲器和控制CPU分別存儲已輸入的程序和根據(jù)輸入的程序?qū)C器進(jìn)行控制，以及對各種反饋信號進(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，用于實時顯示控制參數(shù)或用來通過鍵盤對紡織程序和紡織數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，是人機交互的窗口。
3：紗架：用于紗線的導(dǎo)入。
4：橫機機頭，是整個橫機最復(fù)雜，包括了最多控制機構(gòu)也是直接控制編織的機構(gòu)，是橫機的心臟。其主要包括導(dǎo)紗機構(gòu)，三角機構(gòu)，紡織選針機構(gòu)，密度控制結(jié)構(gòu)和信號檢測機構(gòu)。
5：針床，機頭針床上往復(fù)運動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)在電腦橫機運行中的流向。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?；ㄐ臀募幾g器對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)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理?？刂破魍ㄟ^這些數(shù)據(jù)對數(shù)字I/O卡和運動控制卡進(jìn)行控制。數(shù)字I/O卡和運動控制卡通過取得的弱電信號控制強電信號，直

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

4、東能伺服系統(tǒng)橫機控制系統(tǒng)接線圖與參數(shù)設(shè)置
      電腦橫機運行時是通過主伺服電機拖動橫機機頭做往復(fù)運動實行編制。采用伺服和同步齒形帶驅(qū)動，機頭可進(jìn)行調(diào)節(jié)行程。一般運行過程中要求伺服電機帶動機頭換向平穩(wěn)，無抖動和振動噪音，在正反轉(zhuǎn)交替時要平滑無明顯抖動現(xiàn)象。
      搖床橫移機構(gòu)針織橫機是生產(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。由于機器本身結(jié)構(gòu)特點以及移圈功能的自動實現(xiàn)對搖床橫移的準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性、可靠性和機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)電機滾珠絲桿螺母副傳動來實現(xiàn)。
      東能伺服應(yīng)用在電腦橫機上，包括2部分：第一部分驅(qū)動主電機（1KW，1000RPM）通過皮帶傳動帶動機頭在床身上做來回往復(fù)運動，第二部分驅(qū)動搖床電機（0.75KW，3000RPM）通過皮帶，帶動滾珠絲杠來移動針板對?；y。目前，東能伺服系統(tǒng)已經(jīng)成功運用在浙江某電腦橫機上，以下是東能伺服控制系統(tǒng)信號接線和參數(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(電機型號選擇，不同電機此參數(shù)不一樣，5：代表750W電機)；
     P27=0/1(脈沖輸入邏輯取反，可用于改變電機方向)；
     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(電機型號選擇，不同電機此參數(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)積分時間常數(shù)，范圍500——6000)；
     PA17=8000(速度給定濾波時間常數(shù))；
     P25=10(編碼器輸出分頻系數(shù)，設(shè)置電機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、整定時間短、運行平穩(wěn)等優(yōu)點。經(jīng)過客戶使用，在電腦橫機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。