我公司在2006年從山東華潤公司搬遷了48臺豐田JAT600型雙經軸幅寬2.8m噴氣織機。因該機型織機使用年限較長（1993年引進），在我公司安裝完后電氣故障率高，主要表現在伺服系統過熱，B板出現Z信號、96V等故障較多，探緯部分經常出現無故停，產能效率不理想。經過一年的使用，電氣停車有所降低，但備件費用高，購買周期長，為了提高布機效率，節約成本，公司經過多方調研及方案論證，提出對豐田織機電控箱進行全面改造，采用長嶺公司生產的PZK303TB電控箱。

1  電氣系統介紹及分析

1.1  主馬達及驅動機構
    JAT600型織機的主馬達采用的是3.0Kw帶超啟動力矩（Δ-γ升壓啟動）的異步電機，其傳動方式是：主馬達通過V型皮帶帶動驅動輪進行驅動，將力傳給開口裝置和右側齒輪箱內的各驅動軸。并且通過連接軸向左側齒輪箱內的各驅動輪傳送力。通過測試與分析：PZK303TB電控系統可以滿足該型電機及驅動機構的基本控制要求。只是該電機在響應時間上略微滯后津田駒系ZA205/9i的主電機。在控制系統中需要加校正控制。
1.2  剎車裝置
    采用主馬達自帶的制動器，沒有附加安裝的電磁剎車盤裝置。制動器內部為單線圈。需要停車時，使用雙制動電源，DC96V產生過勵磁，時間由相應的控制單元產生，DC24V為制動保持電壓。在停車狀態下一直加在制動器線圈上。而在PZK303TB系統的控制對象中，主馬達與剎車裝置是分離的，采用電磁剎車盤控制停車，內部為雙線圈，過勵磁電壓分為DC100V，DC80V，DC60V三檔可調，DC24V為制動保持電壓。在實際改造過程中，對此部分電路需要重新設計和修正。
1.3  雙軸送經裝置
    采用電子送經裝置。其工作方式是：分別用雙經軸兩側的測力傳感器檢測出懸掛在張力輥上的經紗張力，用控制單元比較演算它與設定的經紗張力之差，經過算法控制來控制交流伺服電機的轉速。同時交流伺服電機的旋轉通過減速器使固定在經軸齒輪上的經軸旋轉，將經紗送出。標準情況下，短纖維紗的張力范圍在30～500Kgf;長絲為30～300Kgf。緯紗密度大致范圍：12～95根/厘米。上述功能控制與PZK303TB系統的送經控制是相似的。需要考慮的是在機械機構中JAT600采用雙后梁結構，與PZK303TB的單后梁控制算法應該有差異。同時減速機構的減速比率需要重新測算。上述兩項需要對送經控制單元算法進行修改，使控制精確到位。
1.4  防止停車檔控制
    在變更了上機織物、織造條件、旋轉速度等之后，必定要核對有無發生停車檔，在出現停車檔的場合，在織機上要做組合調整。JAT600提供的對策主要有：主馬達的啟動方式、啟動位置；修正開始運轉時的經紗送出量；送經電機的反轉修正以及定位停車修正。
    對于主馬達提供的Δ-γ升壓啟動方式（力矩不可變），目的為了消除因停車時間過長引起的開車稀路。其Δ的在線時間大約為120ms～300ms之間。
    通過分析及實際測試，兩套系統防止停車檔控制的原理是一致的。在PZK303TB系統中，主馬達提供的Δ-γ升壓啟動方式力矩是可變的，分為三檔，控制更細致些。Δ啟動時間內，最多可打4緯，在450～800rpm的轉速內，略多于JAT600的300ms在線時間。同時，PZK303TB送經機構的反沖正轉、反沖逆轉（分為緯停、其他停）的動作控制與JAT600中的修正開始運轉時的經紗送出量，送經電機的反轉修正以及定位停車修正在功能實現上是一致的。
1.5  投緯及引緯裝置
    采用鼓式電氣儲緯器，是感應式交流電動機。工作原理是：從筒子上退解下來的紗線在電氣儲緯器頭的測長帶上分卷必要的長度，利用止紗銷進行釋放。其回饋檢測傳感器為兩個正交的霍爾傳感器。通過實際測量，信號大體可以滿足PZK303TB的儲緯定長控制要求，局部需要做修改。止紗銷的驅動采用雙電源模式48V為過勵磁，15V為保持電壓。保持電路電壓與PZK303TB系統的9V電壓是不同的，對系統電源要進行改造。
    在引緯系統中，退解下來的緯紗由附加噴嘴、主噴嘴的壓縮空氣流加速，進入鋼筘的溝槽部進行引緯，接著由輔助主噴嘴的壓縮空氣流做接力噴射，使緯紗進入全部織幅。控制原理與PZK303TB系統一致。控制噴嘴噴氣的電磁閥與止紗銷的控制、驅動模式一樣。對303系統電源要進行改造、修正。
2  改造方案
    長嶺公司的技術人員按照我公司的要求，最大程度的節約改造成本，只對電氣部分進行全面更新。改造后使用原車所帶的主馬達、剎車系統、電磁閥、儲緯器及止紗銷。具體改造如下：
    原電控箱（含儲緯控制箱）直接用長嶺公司PZK303TB電控箱替換；
    因原系統中伺服故障較高，將兩套送經伺服系統更換為PZK303TB新伺服系統，兩
組送經傳動齒輪也做相應更換；
    原反射式雙探緯器因檢測原理與PZK303TB系統不同且檢測單元故障率較高，更換為津田駒系反射式探緯器；
    將原顯示界面更換為PZK303TB中文鍵盤，增加相應的結構安裝件；
    原系統中編碼器輸出碼值不兼容，替換為PZK303TB系統兼容編碼器；
    原系統中電纜及光纜更換為新系統中的電纜和光纜。

3  調試過程出現的問題及控制方法的改進

3.1  引緯不穩定
    在調試初期，引緯控制的波動性較大，表現為：連續數次第一緯開不起車，出現長短緯停車；緯停頻繁。經過摸索和分析發現主馬達的啟動響應略微滯后，造成開口與引緯的時序配合出現偏差。通過對智能引緯PID算法的修正以及引緯時間的重設定糾正了上述現象，使引緯系統可靠穩定。
3.2  反點動時出現不能定位停
    織機在慢動反點時，定位停出現很大偏差。分析可能原因：主馬達制動為單線圈，剎車力矩不夠；慢動變頻器輸出頻率10HZ，較高。做實驗驗證：給織機電控箱外接一個單獨的慢動變頻器，將輸出頻率調低至5HZ左右，將反點動作分解。發現織物品種為斜紋且織機運動位置不同時，織口張力差異很大，當停車位置在張力峰值區域時，剎車力不夠，造成定位停偏差大。
    解決方法：改進剎車控制電路，同時將高壓勵磁引入反點剎車控制電路。很好的解決了上述問題。

4  清潔閥裝置的開發

    織機長時間在浮塵、花毛較多的環境中工作，機身容易積累飛花。在一些關鍵部件如H1、H2探緯器的光電窗口若積聚了一定量的飛花就會使探緯器工作異常，造成布匹緯向疵點。在本次改造中，對此問題我們做了一些工作，開發出清潔閥裝置。具體就是在H1、H2探緯器的左端大約10～15mm處各增加一個噴嘴，受同一個電磁閥控制。在停車時，專用控制電路控制電磁閥打開，噴嘴噴射出一段時間的壓縮空氣，對探緯器進行清潔。噴射時間受電路控制且可調。從實際應用來看，效果明顯。

5  結束語

    通過使用，我們感覺到PZK303TB電控系統的人機界面直觀，操作簡單，給值車工和機修人員帶來方便。實施過程中，長嶺技術人員和我們的電氣及保全人員經過大量實驗及縝密測試，調整出一套保證質量和生產效率的參數，試驗品種是133×72 1/2斜紋坯布。機臺效率比以前提高了15％～25％。
    經過幾個月的運行，雙送經系統張力控制一致性好，兩側經紗標記誤差小于2mm，智能引緯系統保證了運轉的高效可靠。下機布面沒有發現百腳及漏緯，而且PZK303TB中文鍵盤統計顯示功能強，電控箱和我公司津田駒205i型織機通用，維修和檢測都容易適應，布機監測系統也能正常投入使用。為了防止探頭積飛花引起的功能失效，長嶺技術人員又研制加裝了停車吹氣功能，進一步保證了產品質量。豐田織機電控箱的全面更新為我們公司開好豐田織機奠定了基礎，也為下一步的改造和發揮豐田織機的效能提供了技術保證。