一、 行業(yè)背景
塑料圓筒編織機(jī)（業(yè)內(nèi)也稱作圓織機(jī)）是一種紡織機(jī)械，它主要是以PP（聚丙烯）或HDPE（高密度聚乙烯）扁絲為原料，編織集裝袋，土工布，以及防水布等，這些織品可以廣泛應(yīng)用于化工產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品，建材的包裝，以及遮陰棚布等，大家在生活中經(jīng)常用到的塑料編織帶，也是采用圓筒編織機(jī)織成的?？购閾岆U的時候，這種編織帶也會變得相當(dāng)緊俏，因為堵洪水的土包也是采用這種編織帶來包裝的。由于塑料圓筒編織機(jī)以PP或HDPE等塑料扁絲作為原材料，因此有時也將其歸類于塑料機(jī)械。
值得一提的是，國內(nèi)所說的大圓機(jī)，更多的是指用于某些服裝面料編織的一種針織設(shè)備，生產(chǎn)原料是紗線，它和塑料圓筒編織機(jī)雖然原理有相似之處，但結(jié)構(gòu)是不同的，在此我們不詳細(xì)提起。
目前在國內(nèi)比較流行的是半自動塑料圓筒編織機(jī)，也俗稱齒輪機(jī)，這種機(jī)器重要采用機(jī)械傳動的方式實現(xiàn)經(jīng)緯送絲的同步配合，缺點是缺乏柔性，一旦扁絲規(guī)格變化，需要重新調(diào)整機(jī)械結(jié)構(gòu)，甚至重做齒輪，因此不能方便得實現(xiàn)規(guī)格的變換，而且機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜。目前這種齒輪機(jī)在國內(nèi)售價已經(jīng)很低，大約僅三萬元左右。
現(xiàn)在國內(nèi)一些企業(yè)正開發(fā)全自動機(jī)，實現(xiàn)扁絲規(guī)格的自由變換。其結(jié)構(gòu)大致相同，如圖所示：
全自動圓筒編織機(jī)的原理有點象在一個圓柱體上繞線，其中經(jīng)線是圓柱體，在圓柱體提升的同時，緯線在圓柱體上以等間距纏繞。所以關(guān)鍵點是要根據(jù)主電機(jī)（2）的速度變化來精確控制收卷電機(jī)A（4）的速度，以保證無論主電機(jī)速度如何變化，緯線都能均勻地纏繞在經(jīng)線上。收卷電機(jī)B（5）的作用主要是滾動帶卷和平衡收卷系統(tǒng)的張力，減少收卷電機(jī)A的力矩輸出。
目前流行的全自動控制方式是采用控制器＋變頻器的方式，控制器可以是plc或者單片機(jī)。控制過程如下圖：
這種控制方式的與機(jī)械傳動方式相比，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡化，柔性大大提高。但是因為其使用的收卷電機(jī)A是由變頻器控制的三相異步電機(jī)，系統(tǒng)的時間響應(yīng)性能比機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)降低很多；這樣會帶來一些問題，在啟動和停止的時候會出現(xiàn)橫條，高速時會出現(xiàn)織物疏密不均的現(xiàn)象。如圖所示：
二、 我們的伺服解決方案
我們?yōu)槌Ｖ菽晨蛻舫晒ρ兄屏艘惶兹詣铀芰蠄A筒編織機(jī)解決方案，該方案以KINCO智能型伺服為控制核心，通過KINCO伺服驅(qū)動器內(nèi)置的控制功能，輔以帶特殊控制軟件的eView人機(jī)界面MD204LC4-01，來完成收卷電機(jī)A處的控制。控制系統(tǒng)的原理圖如下：
控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為三個部分：顯示、輸入輸出和主控制。顯示采用MD204L文本顯示器，包含的功能有工藝數(shù)據(jù)的設(shè)定和控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的顯示。輸入輸出包含主機(jī)位置反饋信號——編碼器、圓織機(jī)的狀態(tài)信號、控制信號及系統(tǒng)的執(zhí)行部件——一臺34S42的伺服電機(jī)，最大輸出扭矩可以達(dá)到2.75Nm，這對于絕大部分的圓織機(jī)都是綽綽有余。系統(tǒng)的主控部分是一臺ECO100的伺服驅(qū)動器。KINCO伺服本身具有非常強(qiáng)的控制功能，可以從容完成電機(jī)的拖動、輸入輸出的控制。整個系統(tǒng)使用兩路電源：DC48V和DC24V，滿足機(jī)柜緊湊的要求。
在本系統(tǒng)中，伺服驅(qū)動器直接根據(jù)主機(jī)的位置信號（編碼器）來控制伺服電機(jī)A，控制結(jié)構(gòu)簡捷可靠；同時充分利用KINCO伺服驅(qū)動器的輸入輸出口，完成圓織機(jī)外部狀態(tài)的檢測和各種邏輯動作地執(zhí)行。通過外置的顯示面板，可以設(shè)定圓織機(jī)編織的工藝參數(shù)；當(dāng)緯線寬度變化時，只需要簡單的更改緯密度，大大提高了生產(chǎn)效率。此外，本系統(tǒng)還具有生產(chǎn)統(tǒng)計和管理的功能，可以對不同班次進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)如產(chǎn)量、生產(chǎn)效率、開機(jī)時間等進(jìn)行統(tǒng)計和顯示。整個控制系統(tǒng)具有響應(yīng)及時、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點，很好的解決了圓織機(jī)常見的啟停時編織疏密不均和高速時編織質(zhì)量下降的問題。
使用Kinco伺服的圓織機(jī)控制系統(tǒng)與其它方式的圓織機(jī)控制對比如下：
使用Kinco伺服的圓織機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)在江蘇某客戶獲得了成功，使編織產(chǎn)品的質(zhì)量獲得巨大的提升，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。下圖是該客戶的機(jī)器外形：
三、伺服控制系統(tǒng)配置清單
