專利名稱：織機的優化控制方法
技術領域：
本發明涉及一種織機的優化控制方法。
背景技術：
現有的織機特別是噴氣織機內都設有控制系統，該控制系統控制多個功能單元從而實現織造過程，各功能單元包括引緯單元、送經單元、探緯單元、貯緯單元、順序控制單元、選色單元、人機界面等，這些功能單元的基本控制目標是達到織機的運行速度和生產產量分別達到高速高效，但是由于受織機機械狀態的限制以及經紗和緯紗強度的限制，在實際織造過程中，高速并不一定能帶來高效的生產，所以操作人員總是按照織機的機械狀態和紗線狀態及織物品種設定一個轉速，從而織機在織造過程中始終按照這個固定的速度運轉，然后操作人員盡一切努力調整織機的機械參數和電氣參數，以此來追求高效率。
織造過程是一個復雜過程，織機的效率與很多因素有關，在相同原料、相同品種、相同工藝的情況下，仍然會有許多因素影響效率比如織機機械狀態的差異，造成各臺織機之間的效率差異；同一臺織機，在織軸從大變小的過程中，由于織軸漿紗工藝的差異，造成效率差異；同一臺織機，在緯紗筒從大變小的過程中，由于緯紗張力不勻造成的緯紗飛行狀態的變化，造成效率差異。
通常情況下，織機速度高，機械振動加大，經紗和緯紗受力加大，容易引起斷頭而使效率下降；反之當速度降低的時候，效率可能上升。例如某織機運行速度為600轉/分情況下的效率為85％，當速度調整為550轉/分時效率為93％，二者的乘積分別為510和511.5，雖然這兩種速度的產量相當，但顯然選擇550轉/分是比較好的，因為在這種情況下的機械受力和紗線受力明顯比600轉/分情況下小得多。但是當織機的機械狀態非常好，紗線強度較高，提高速度對效率影響不大的情況下，就可以用提高速度的方法獲得較高的產量。比如某織機運行速度為650轉/分時效率為92％，速度為700轉/分時效率為90％，二者的乘積分別為598和630，這種情況說明速度的增加使斷頭略有增加但影響不大，因此我們可以選擇700轉/分的速度而獲得5.3％的增產率。
但是織機的速度是織造工藝的基本參數，其它各種織造參數都是在這個參數的基礎上確定的，這些參數既多又分布在各個不同的功能單元，改變速度可謂牽一發而動全身，稍有操作失誤就可能把織機狀態搞壞，因此依靠人工調整速度，并通過嘗試確定最佳速度的做法不可實現。現有的噴氣織機控制系統中都是采用固定速度的運行模式。對于依靠皮帶輪調整速度的織機固然是如此，即使有主電機無級調速功能的先進織機，在織造過程中其織造速度也是不變的。
發明內容
本發明目的就是為解決現有技術的不足而提供一種使得織機在織造過程中能自動統計和分析織造過程，并做出對運行速度的優化調整，從而達到織機產量最大化的優化控制方法。
為解決上述技術問題本發明的技術方案為一種織機的優化控制方法，所述的織機設有控制系統、受所述的控制系統控制的各功能單元，該方法由存儲在所述的控制系統內的計算機程序實現，它包括以下步驟(a)、設定織機的預設參數，所述的預設參數包括預設運行速度、預設上限速度、預設下限速度、預設調整增量、預設單位時間、預設停車次數、預設停車時間，然后啟動織機；(b)、織機以恒定的速度運行后，以至少一個預設單位時間為觀察區間，記錄并統計織機的運行數據，所述的織機運行數據包括停車次數、經紗平均張力、緯紗到達角及分布狀況、織機效率、停車平均處理時間、織機產量；(c)、將所述的步驟(b)的運行數據與步驟(a)中的預設參數進行分析，若其中所述的停車次數超過所述的預設停車次數或停車平均處理時間超過預設停車時間，進入步驟(b)繼續觀察；若其中所述的停車次數小于所述的預設停車次數或停車平均處理時間小于預設停車時間，則對織機進行優化處理；(d)、根據所述的預設調整增量來調整織機的運行速度，調整后的速度應小于步驟(a)中所述的預設上限速度并高于步驟(a)中所述的預設下限速度；(e)、根據所述的步驟(d)調整后的運行速度調整織機的各功能單元的織造參數使得織機產量達到最大化，進入步驟(b)繼續觀察。
上述技術方案的步驟(c)中，進入步驟(b)繼續觀察的情況還包括緯紗到達角不穩定、織機效率太低、緯紗到達角數據分布離散度較大。
上述技術方案的步驟(e)中，織機產量最大化的優化目標是指單位時間織機產量＝預設單位時間×運行速度×織機效率，所述的織機產量最大化的優化目標就是找到最佳運行速度，使得該運行速度與在此運行速度下的織機效率的乘積為最大。
上述技術方案的步驟(e)中，所述的織造參數包括電磁閥引緯參數、緯紗到達角度和探緯參數、電子送經的張力值。
所述的電磁閥引緯參數包括主噴嘴的開閉時間、輔助主噴嘴的開閉時間、檔紗銷的開閉時間、輔助噴嘴的開閉時間、延伸噴嘴和電磁剪刀的開閉時間、主噴嘴氣壓、輔助噴嘴氣壓；所述的緯紗到達角度和探緯參數包括第一探緯頭到達角度、第二探緯頭到達角度、第一探緯頭增益、第二探緯頭增益、第一探緯頭定時、第二探緯頭定時。
所述的調整織機織造參數包括當織機運行速度增加時，將電磁閥引緯參數中各角度值提前、緯紗到達角度值推后、電子送經的張力值增加；當織機運行速度降低時，將電磁閥引緯參數中各角度值推后、緯紗到達角度值提前、電子送經的張力值減小。
所述的停車次數包括經停次數、緯停次數、邊紗停次數。
所述的步驟(d)中在調整織機的運行速度前，將兩相鄰的觀察區間內記錄的織機產量、織機效率分別進行調整趨勢分析，計算調整量從而對運行速度進行調整。
由于采用了上述的技術方案，本發明的優點為通過將預設在控制系統中預設參數和織造過程中記錄的運行數據的統計分析，對織機的運行速度進行優化調整，從而對織機的各功能單元的織造參數進行調整以此實現織機運行過程中高速和高效的平衡，達到織機產量最大化的目標，此優化控制方法不需要增加額外的硬件成本，也無需增加紡織廠的生產成本，大大提高了紡織廠的經濟效益。
附圖1為本發明觀察期間采樣統計流程圖；附圖2為本發明單位時間處理程序流程圖；附圖3是本發明優化調整處理程序流程圖；附圖4是本發明主流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細說明。
現有的織機特別是噴氣織機內都設置有控制織造過程的控制系統(圖中未顯示)、該控制系統控制織機的各功能單元，本發明提供了一種存儲在控制系統內的織機優化控制方法，所述的優化控制方法控制織機在運行的過程中根據織機的工作狀態調整織機的運行速度從而調整相應的織造參數，以達到織機產量最大化的目標。
所述的優化控制方法用流程圖分別描述如下附圖4為本發明織機的優化控制方法的主流程圖，在織機啟動前，在織機的控制裝置內設定預設參數，如步驟1，所述的預設參數包括預設運行速度、預設上限速度、預設下限速度、預設調整調整幅度、預設單位時間、預設停車次數、預設停車時間，當設定好這些預設參數后，啟動織機，織機以一速度運行，進入步驟2，在預設單位時間內進行觀察采樣并統計，如步驟3，若預設單位時間到，則進入單位時間處理程序，如步驟4，調用優化調整處理程序，如附圖3，從而進行優化處理。
附圖1所示的是附圖4中步驟3的觀察采樣統計流程圖，在觀察期間，控制裝置對織機的運行數據進行詳細的采樣，所述的運行數據包括經停次數、緯停次數、邊紗停次數、其它停車次數、經紗平均張力、緯紗到達角及分布狀況、織機效率、停車平均處理時間、織機產量，即首先判斷是否停車，如步驟301，存在兩種情況，即停車和不停車，現分別分析如下若停車，判斷是否是緯停，如步驟303，若是緯停，緯停計數器加1從而累計緯停次數，如步驟304；若不是緯停，判斷是否是經停，即進入步驟305，若是經停，經停計數器加1從而累計經停計數器，如步驟306；若不是經停，判斷是否是邊紗停，即進入步驟307，若是邊紗停，則邊紗停計數器加1從而累計邊紗停計數器，如步驟308；若不是邊紗停，進入其它停，如步驟309，其它停計數器加1累計其它停計數器，在預設單位時間結束前采樣結束；若沒有停車，則進入步驟302，統計緯紗到達角、經紗平均張力、織機產量等，在預設單位時間結束前采樣結束；得到這些采樣數據后，在這里特別對各類停車原因和停車時間分類統計，根據這些統計出的運行數據分析織機是否可以做優化處理，如不適合做優化處理，則維持原織機運行速度，繼續在預設單位時間內統計觀察，若適合做優化處理，則進入單位時間處理程序，步驟4。
現給出不適合做優化處理的一些情況，如停車次數太多則說明織機運行狀態不正常，不能進行優化處理；停車處理時間太長說明檔車工或者其它原因造成效率下降，不能進行優化處理；緯紗到達角不穩定說明引緯不穩定，不能進行優化處理；效率太低，低于正常水平，說明本次采樣段的情況異常，不能進行優化處理。如果不是在停車狀態，則統計緯紗到達角數據，并分析其分布狀態，數據離散大說明引緯過程不穩定，只有在數據離散小的情況下說明引緯過程是可有效控制的；采樣經紗平均張力，為調整做參考。
若沒有出現上述的一些不適合做優化處理的情況，則進入單位時間處理程序流程圖，如附圖2，當定時器達到預設單位時間后，調用此處理程序。在程序中設有計數器，如步驟401，計數器對預設單位時間累加，在最初的N次調用中，需要積累運行數據的統計數據，如步驟402，若計數器累加到N次后，則進入步驟5，調用優化調整處理程序。
附圖3是本發明優化調整處理程序流程圖，首先對統計的運行數據進行判斷，如步驟501至步驟504，排除不宜調整的情況，即停車時間太長不調整，停車次數太多不調整，織機效率太低不調整，緯紗到達角不穩定不調整，當不存在上述不宜調整的情況，則進行產量效率分析，將本觀察期內的數據與歷史數據比較，如步驟505，做出調整趨勢判斷，判斷調整趨勢是否正確，如步驟505；若前后調整趨勢一致說明調整趨勢正確，仍可繼續調整，步驟507，在原速度值上增加或減小調整幅度值，根據調整量計算各功能單元的調整參數，步驟508；若前后調整趨勢不一致說明調整趨勢不正確，先退回前次狀態，恢復前次調整參數，步驟509，根據調整量計算各功能單元的調整參數，如步驟510，該參數包括電磁閥引緯參數、緯紗到達角度和探緯參數、電子送經的張力值，其中預設的電磁閥引緯參數包括主噴嘴的開閉時間、輔助主噴嘴的開閉時間、檔紗銷的開閉時間、輔助噴嘴的開閉時間、延伸噴嘴和電磁剪刀的開閉時間、主噴嘴氣壓、輔助噴嘴氣壓；設定的緯紗到達角度和探緯參數包括第一探緯頭到達角度、第二探緯頭到達角度、第一探緯頭增益、第二探緯頭增益、第一探緯頭定時、第二探緯頭定時，調整的原則為當織機運行速度增加時，將電磁閥引緯參數中各角度值提前、緯紗到達角度值推后、電子送經的張力值增加；當織機運行速度降低時，將電磁閥引緯參數中各角度值推后、緯紗到達角度值提前、電子送經的張力值減小；調整參數確定后，要通過串行通信向各功能單元發出調整參數，步驟511，并逐一確定各功能單元已經收到調整參數并做好調整準備，步驟512，判斷調整條件是否具備，步驟513，若參數更新不成功，應通知各功能單元撤消調整指令，步驟514；若數據更新成功，及時向各單元發出零度調整命令，如步驟515。織機在織造過程中有一些時段是不能進行運行數據的改變的，在零度附近的時段可以做相應調整，因此應有一個各單元統一的調整時序，防止出現各功能單元的不協調和不配合。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種織機的優化控制方法，所述的織機設有控制系統、受所述的控制系統控制的各功能單元，其特征在于該方法由存儲在所述的控制系統內的計算機程序實現，它包括以下步驟(a)、設定織機的預設參數，所述的預設參數包括預設運行速度、預設上限速度、預設下限速度、預設調整增量、預設單位時間、預設停車次數、預設停車時間，然后啟動織機；(b)、織機以恒定的速度運行后，以至少一個預設單位時間為觀察區間，記錄并統計織機的運行數據，所述的織機運行數據包括停車次數、經紗平均張力、緯紗到達角及分布狀況、織機效率、停車平均處理時間、織機產量；(c)、將所述的步驟(b)的運行數據與步驟(a)中的預設參數進行分析，若其中所述的停車次數超過所述的預設停車次數或停車平均處理時間超過預設停車時間，進入步驟(b)繼續觀察；若其中所述的停車次數小于所述的預設停車次數或停車平均處理時間小于預設停車時間，則對織機進行優化處理；(d)、根據所述的預設調整增量來調整織機的運行速度，調整后的速度應小于步驟(a)中所述的預設上限速度并高于步驟(a)中所述的預設下限速度；(e)、根據所述的步驟(d)調整后的運行速度調整織機的各功能單元的織造參數使得織機產量達到最大化，進入步驟(b)繼續觀察。
2.根據權利要求1所述的織機的優化控制方法，其特征在于步驟(c)中，進入步驟(b)繼續觀察的情況還包括緯紗到達角不穩定、織機效率太低、緯紗到達角數據分布離散度較大。
3.根據權利要求1所述的織機的優化控制方法，其特征在于步驟(e)中，織機產量最大化的優化目標是指單位時間織機產量＝預設單位時間×運行速度×織機效率，所述的織機產量最大化的優化目標就是找到最佳運行速度，使得該運行速度與在此運行速度下的織機效率的乘積為最大。
4.根據權利要求1所述的織機的優化控制方法，其特征在于步驟(e)中，所述的織造參數包括電磁閥引緯參數、緯紗到達角度和探緯參數、電子送經的張力值。
5.根據權利要求4所述的織機的優化控制方法，其特征在于所述的電磁閥引緯參數包括主噴嘴的開閉時間、輔助主噴嘴的開閉時間、檔紗銷的開閉時間、輔助噴嘴的開閉時間、延伸噴嘴和電磁剪刀的開閉時間、主噴嘴氣壓、輔助噴嘴氣壓；所述的設定的緯紗到達角度和探緯參數包括第一探緯頭到達角度、第二探緯頭到達角度、第一探緯頭增益、第二探緯頭增益、第一探緯頭定時、第二探緯頭定時。
6.根據權利要求4所述的織機的優化控制方法，其特征在于所述的調整織機織造參數包括當織機運行速度增加時，將電磁閥引緯參數中各角度值提前、緯紗到達角度值推后、電子送經的張力值增加；當織機運行速度降低時，將電磁閥引緯參數中各角度值推后、緯紗到達角度值提前、電子送經的張力值減小。
7.根據權利要求1所述的織機的優化控制方法，其特征在于所述的停車次數包括經停次數、緯停次數、邊紗停次數。
8.根據權利要求1所述的織機的優化控制方法，其特征在于所述的步驟(d)中在調整織機的運行速度前，將兩相鄰的觀察區間內記錄的織機產量、織機效率分別進行調整趨勢分析，計算調整量從而對運行速度進行調整。
全文摘要
本發明涉及一種織機的優化控制方法，該方法包括以下步驟首先設定織機的預設參數，織機以恒定速度運行后，以至少一個預設單位時間為觀察區間，記錄并統計織機的運行數據，將運行數據與預設參數進行分析，若其中所述的停車次數超過預設停車次數或停車平均處理時間超過預設停車時間，繼續觀察；若其中停車次數小于預設停車次數或停車平均處理時間小于預設停車時間，則根據預設調整增量來調整織機的運行速度，并調整織機的各功能單元的織造參數使得織機產量達到最大化，繼續觀察，此優化控制方法不需要增加額外的硬件成本，也無需增加紡織廠的生產成本，大大提高了紡織廠的經濟效益。
文檔編號G05B19/04GK101046027SQ20071002127
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月17日 優先權日2007年4月17日
發明者李錫放 申請人:江蘇萬工科技集團有限公司