我公司在2006年从山东华润公司搬迁了48台丰田JAT600型双经轴幅宽2.8m喷气织机。因该机型织机使用年限较长（1993年引进），在我公司安装完后电气故障率高，主要表现在伺服系统过热，B板出现Z信号、96V等故障较多，探纬部分经常出现无故停，产能效率不理想。经过一年的使用，电气停车有所降低，但备件费用高，购买周期长，为了提高布机效率，节约成本，公司经过多方调研及方案论证，提出对丰田织机电控箱进行全面改造，采用长岭公司生产的PZK303TB电控箱。

1  电气系统介绍及分析

1.1  主马达及驱动机构
    JAT600型织机的主马达采用的是3.0Kw带超启动力矩（Δ-γ升压启动）的异步电机，其传动方式是：主马达通过V型皮带带动驱动轮进行驱动，将力传给开口装置和右侧齿轮箱内的各驱动轴。并且通过连接轴向左侧齿轮箱内的各驱动轮传送力。通过测试与分析：PZK303TB电控系统可以满足该型电机及驱动机构的基本控制要求。只是该电机在响应时间上略微滞后津田驹系ZA205/9i的主电机。在控制系统中需要加校正控制。
1.2  刹车装置
    采用主马达自带的制动器，没有附加安装的电磁刹车盘装置。制动器内部为单线圈。需要停车时，使用双制动电源，DC96V产生过励磁，时间由相应的控制单元产生，DC24V为制动保持电压。在停车状态下一直加在制动器线圈上。而在PZK303TB系统的控制对象中，主马达与刹车装置是分离的，采用电磁刹车盘控制停车，内部为双线圈，过励磁电压分为DC100V，DC80V，DC60V三档可调，DC24V为制动保持电压。在实际改造过程中，对此部分电路需要重新设计和修正。
1.3  双轴送经装置
    采用电子送经装置。其工作方式是：分别用双经轴两侧的测力传感器检测出悬挂在张力辊上的经纱张力，用控制单元比较演算它与设定的经纱张力之差，经过算法控制来控制交流伺服电机的转速。同时交流伺服电机的旋转通过减速器使固定在经轴齿轮上的经轴旋转，将经纱送出。标准情况下，短纤维纱的张力范围在30～500Kgf;长丝为30～300Kgf。纬纱密度大致范围：12～95根/厘米。上述功能控制与PZK303TB系统的送经控制是相似的。需要考虑的是在机械机构中JAT600采用双后梁结构，与PZK303TB的单后梁控制算法应该有差异。同时减速机构的减速比率需要重新测算。上述两项需要对送经控制单元算法进行修改，使控制精确到位。
1.4  防止停车档控制
    在变更了上机织物、织造条件、旋转速度等之后，必定要核对有无发生停车档，在出现停车档的场合，在织机上要做组合调整。JAT600提供的对策主要有：主马达的启动方式、启动位置；修正开始运转时的经纱送出量；送经电机的反转修正以及定位停车修正。
    对于主马达提供的Δ-γ升压启动方式（力矩不可变），目的为了消除因停车时间过长引起的开车稀路。其Δ的在线时间大约为120ms～300ms之间。
    通过分析及实际测试，两套系统防止停车档控制的原理是一致的。在PZK303TB系统中，主马达提供的Δ-γ升压启动方式力矩是可变的，分为三档，控制更细致些。Δ启动时间内，最多可打4纬，在450～800rpm的转速内，略多于JAT600的300ms在线时间。同时，PZK303TB送经机构的反冲正转、反冲逆转（分为纬停、其他停）的动作控制与JAT600中的修正开始运转时的经纱送出量，送经电机的反转修正以及定位停车修正在功能实现上是一致的。
1.5  投纬及引纬装置
    采用鼓式电气储纬器，是感应式交流电动机。工作原理是：从筒子上退解下来的纱线在电气储纬器头的测长带上分卷必要的长度，利用止纱销进行释放。其回馈检测传感器为两个正交的霍尔传感器。通过实际测量，信号大体可以满足PZK303TB的储纬定长控制要求，局部需要做修改。止纱销的驱动采用双电源模式48V为过励磁，15V为保持电压。保持电路电压与PZK303TB系统的9V电压是不同的，对系统电源要进行改造。
    在引纬系统中，退解下来的纬纱由附加喷嘴、主喷嘴的压缩空气流加速，进入钢筘的沟槽部进行引纬，接着由辅助主喷嘴的压缩空气流做接力喷射，使纬纱进入全部织幅。控制原理与PZK303TB系统一致。控制喷嘴喷气的电磁阀与止纱销的控制、驱动模式一样。对303系统电源要进行改造、修正。
2  改造方案
    长岭公司的技术人员按照我公司的要求，最大程度的节约改造成本，只对电气部分进行全面更新。改造后使用原车所带的主马达、刹车系统、电磁阀、储纬器及止纱销。具体改造如下：
    原电控箱（含储纬控制箱）直接用长岭公司PZK303TB电控箱替换；
    因原系统中伺服故障较高，将两套送经伺服系统更换为PZK303TB新伺服系统，两
组送经传动齿轮也做相应更换；
    原反射式双探纬器因检测原理与PZK303TB系统不同且检测单元故障率较高，更换为津田驹系反射式探纬器；
    将原显示界面更换为PZK303TB中文键盘，增加相应的结构安装件；
    原系统中编码器输出码值不兼容，替换为PZK303TB系统兼容编码器；
    原系统中电缆及光缆更换为新系统中的电缆和光缆。

3  调试过程出现的问题及控制方法的改进

3.1  引纬不稳定
    在调试初期，引纬控制的波动性较大，表现为：连续数次第一纬开不起车，出现长短纬停车；纬停频繁。经过摸索和分析发现主马达的启动响应略微滞后，造成开口与引纬的时序配合出现偏差。通过对智能引纬PID算法的修正以及引纬时间的重设定纠正了上述现象，使引纬系统可靠稳定。
3.2  反点动时出现不能定位停
    织机在慢动反点时，定位停出现很大偏差。分析可能原因：主马达制动为单线圈，刹车力矩不够；慢动变频器输出频率10HZ，较高。做实验验证：给织机电控箱外接一个单独的慢动变频器，将输出频率调低至5HZ左右，将反点动作分解。发现织物品种为斜纹且织机运动位置不同时，织口张力差异很大，当停车位置在张力峰值区域时，刹车力不够，造成定位停偏差大。
    解决方法：改进刹车控制电路，同时将高压励磁引入反点刹车控制电路。很好的解决了上述问题。

4  清洁阀装置的开发

    织机长时间在浮尘、花毛较多的环境中工作，机身容易积累飞花。在一些关键部件如H1、H2探纬器的光电窗口若积聚了一定量的飞花就会使探纬器工作异常，造成布匹纬向疵点。在本次改造中，对此问题我们做了一些工作，开发出清洁阀装置。具体就是在H1、H2探纬器的左端大约10～15mm处各增加一个喷嘴，受同一个电磁阀控制。在停车时，专用控制电路控制电磁阀打开，喷嘴喷射出一段时间的压缩空气，对探纬器进行清洁。喷射时间受电路控制且可调。从实际应用来看，效果明显。

5  结束语

    通过使用，我们感觉到PZK303TB电控系统的人机界面直观，操作简单，给值车工和机修人员带来方便。实施过程中，长岭技术人员和我们的电气及保全人员经过大量实验及缜密测试，调整出一套保证质量和生产效率的参数，试验品种是133×72 1/2斜纹坯布。机台效率比以前提高了15％～25％。
    经过几个月的运行，双送经系统张力控制一致性好，两侧经纱标记误差小于2mm，智能引纬系统保证了运转的高效可靠。下机布面没有发现百脚及漏纬，而且PZK303TB中文键盘统计显示功能强，电控箱和我公司津田驹205i型织机通用，维修和检测都容易适应，布机监测系统也能正常投入使用。为了防止探头积飞花引起的功能失效，长岭技术人员又研制加装了停车吹气功能，进一步保证了产品质量。丰田织机电控箱的全面更新为我们公司开好丰田织机奠定了基础，也为下一步的改造和发挥丰田织机的效能提供了技术保证。