1.导言
织机是一种将经纱与纬纱交织成织物的设备，用细长的剑杆作往复运动伸入梭口将纬纱引进织口的办法叫剑杆引纬，用剑杆引纬的织机称为剑杆织机。1931年，西班牙巴尔培公司展出世界上第一台剑杆织机后，剑杆织机就在不断地开展前进。近年来，跟着现代科学技术的开展以及机电一体化和核算机技术的广泛使用，剑杆织机愈加高速化、自动化。
2. 织机操控体系硬件部分
2. 1体系硬件计划
HEJ-2000型剑杆织机操控体系的硬件计划为：
①选用根据ComPACtPCI总线的工控机及其数据收集卡。
②选用电子送经：选用三菱公司的沟通伺服驱动器和沟通伺服电机。伺服电机独自传动织轴，经过压力传感器丈量经纱张力，张力信号经A/D转化后送给核算机。核算机数据处理后操控伺服电机坚持安稳的送经量和经纱张力。
③选用电子卷取，以完成均匀的织物纬密。
④选用电子多臂和电子选纬。
⑤挑选牢靠的电气元件，规划专用外围电路板;合理布局布线，统筹电磁兼容性，使操控体系有很强的抗搅扰才干、很好的安稳性和牢靠性。
2. 2体系硬件的中心部分
2.2.1 CompactPCI工业操控核算机
HEJ-2000型剑杆织机选用凌华科技有限公司的cPCIS-2650 型工控机。cPCIS-2650是一款4U高度的3U CompactPCI体系。考虑到织机作业环境温度高、轰动强的特色，在cPCIS-2650体系中选用的CPU模块为cPCI-3500A。cPCI-3500A支撑低功耗耗飞跃MMX-266 CPU，只需散热片就能满意散热要求。此外体系的存储介质选用cPCI-3500A上8M DiskOnChip电子盘，以习惯现场轰动要求。
根据CompactPCI总线的工控机选用有如下长处：
无源底板结构，适配卡与无源底板的衔接器选用高密度、屏蔽型，针孔式衔接器。有利于避免电磁搅扰。
机架选用欧规卡结构，适配卡笔直刺进机箱，有利于通风冷却。
适配卡可前后走线，便于衔接外设。
适配卡四周分别由定位螺丝、导轨和针孔衔接器固定，抗冲击和轰动。
适配卡可带电热插拔，可选配冗余电源，便于保护。
。CompactPCI拟定了严厉的抗静电和接地规则，合适作业在静电较强的场合
与规范的PCI芯片和软件兼容，可在商用机上编程后灌入既可进行。
2.2.2、数据收集和输入输出接口卡
HEJ-2000型剑杆织机选用的数据收集卡是凌华科技有限公司的CompactPCI总线的数据收集卡。其间A/D卡的类型为cPCI-9112，此卡的采样频率为100KHz，具有 16路单端或8路差动输入，2路DA输出、16路DI和16路DO。DA卡的类型为cPCI-6208，它有 8路DA输出，分辨率为16位。DI/DO卡的类型是cPCI_7432，此卡为带5000 V rms阻隔的32路DI和32路DO数字量输入输出卡。
以上数据收集卡和信号接口板的运用完成了各种外部信息的输入和操控信息的输出，其间包含按钮指令的接纳、张力传感器的数据收集、可控件(如各继电器等)状况的输入、可控件(如伺服驱动器等)的操控输出和信号灯的显现等。
3. 机操控体系软件部分
3. 1 操控算法
关于剑杆织机操控体系来说，操控的要害是经纱张力。操控好经纱张力才干确保杰出的布面质量。在织机主轴的一个反转周期内，因开口、打纬、送经、卷取的效果会引起张力的改变，跟着织机转速的日益进步，对经纱张力的动态操控显得尤为重要。因而，本操控体系归纳了多种算法以完成安稳的经纱张力。详细算法如下：
(1)算术均匀值法
在织机工作一周期内接连采样12次，取其均匀值作为本周期内的均匀张力y(n)。
(2)、限幅滤波法
随机搅扰和采样器的不安稳有时使得采样数据违背实践值太远，所以选用限幅滤波，即：
当y(n) > yH时，则取y(n) = yH
当y(n)< yL时，则取y(n) = yL
当yL< y(n) < yH时，则取y(n)
这儿y(n)为当时采样值，yH为上限值，yL为下限值
(3)、死区非线性法
当采样改变在必定规模时，仍坚持本来的采样值，可削减运算以进步实时性和避免振动。即：
当 y(n)- y(n-1) < k 时，则取y(n) = y(n-1) .
(4)、滑动滤波法
为了避免体系过于活络而产生超调，把本次和前四次的采样值加权均匀后作为本次的张力值，参加PID操控，处理公式为
y(n+1)= [ y(n) + y(n-1)/2 + y(n-2)/4 + y(n-3)/8 + y(n-4)/16 > / 1.9375 (1)
(5)、增量式PID操控
采纳增量式PID算法来操控经纱张力，经纱张力的巨细由核算机给送经电机伺服驱动器发的脉冲数界说。这儿咱们称之为送经量(cont)，送经量的核算在织机主轴视点0 o时进行。采纳的增量式PID 操控的核算式为
cont(n+1)=cont(n)+A* [ y(n)- req > – B*[ y(n-1)- y(n)>+C*[ y(n-2)- y(n-1)> (2) 式中 req 为经纱张力设定值，A、 B、 C为PID操控参数。此外 cont 不小于零，当cont < 0 时，令 cont = 0 。
(6)、滞后操控
当织机在短时间泊车后又开车时，张力传感器会产生一个瞬时的扰动。若此刻核算机采样，则采到的是过错的信号，这个信号会使核算机输出较大的送经量，相应地送经电机过错的送出较多经纱，使经纱张力下降，布面产生开车痕。
实践证明，织机在数秒钟内泊车又开车，张力并没有产生多大的改变，所以，在织机工作的前几纬内仍依照本来的送经量送经，核算机不用进行数据核算，编织完前几纬后，张力康复正常，经纱张力的操控仍按本来的归纳操控算法进行。
3.2 软件总体计划
因为DOS的实时性和安稳性较好，HEJ-2000型剑杆织机操控软件的操作体系选用了DOS渠道，用Borland C++ 3.1 for DOS 言语编制了操控程序。
为了今后便于调试和保护，选用模块化编程思维。软件从功能上分为六大模块：界面模块、主控模块、多臂模块、选纬模块、送经卷取模块、安全模块。
织机上电初始化后，织机主轴每转1°，主轴上的编码器有一次中止请求，进入中止服务程序，顺次运转各个模块，当主轴停转时由软件完成中止请求。
4.定论
因为织机处于高温、高湿、粉尘、静电的作业环境中，加上织机自身的剧烈轰动，所以剑杆织机的作业环境非常恶劣。可见选用一种具有高牢靠性的操控机是剑杆织机操控体系的要害。CompactPCI总线是一个敞开的总线规范，硬件本钱大大低于VME等传统高牢靠操控渠道，软件架构与商用PC彻底兼容。一起CompactPCI总线的工控机还具有杰出的散热结构、针孔总线接头防湿润和腐蚀、笔直装置的欧规卡结构具有杰出的抗振性等长处。因而CompactPCI总线自1995年诞生以来，已经在军工、电信、交通、工业自动化等范畴得到广泛使用。CompactPCI操控机的HEJ-2000型剑杆织机在实践使用中安稳牢靠，大大削减了运用者的保护费用，得到用户的共同好评。
