一、 行業背景
塑料圓筒編織機（業內也稱作圓織機）是一種紡織機械，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用于化工產品，農產品，建材的包裝，以及遮陰棚布等，大家在生活中經常用到的塑料編織帶，也是采用圓筒編織機織成的。抗洪搶險的時候，這種編織帶也會變得相當緊俏，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械。
值得一提的是，國內所說的大圓機，更多的是指用于某些服裝面料編織的一種針織設備，生產原料是紗線，它和塑料圓筒編織機雖然原理有相似之處，但結構是不同的，在此我們不詳細提起。
目前在國內比較流行的是半自動塑料圓筒編織機，也俗稱齒輪機，這種機器重要采用機械傳動的方式實現經緯送絲的同步配合，缺點是缺乏柔性，一旦扁絲規格變化，需要重新調整機械結構，甚至重做齒輪，因此不能方便得實現規格的變換，而且機械結構復雜。目前這種齒輪機在國內售價已經很低，大約僅三萬元左右。
現在國內一些企業正開發全自動機，實現扁絲規格的自由變換。其結構大致相同，如圖所示：

全自動圓筒編織機的原理有點象在一個圓柱體上繞線，其中經線是圓柱體，在圓柱體提升的同時，緯線在圓柱體上以等間距纏繞。所以關鍵點是要根據主電機（2）的速度變化來精確控制收卷電機A（4）的速度，以保證無論主電機速度如何變化，緯線都能均勻地纏繞在經線上。收卷電機B（5）的作用主要是滾動帶卷和平衡收卷系統的張力，減少收卷電機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。控制過程如下圖：


這種控制方式的與機械傳動方式相比，機械結構大大簡化，柔性大大提高。但是因為其使用的收卷電機A是由變頻器控制的三相異步電機，系統的時間響應性能比機械傳動機構降低很多；這樣會帶來一些問題，在啟動和停止的時候會出現橫條，高速時會出現織物疏密不均的現象。如圖所示：


二、 我們的伺服解決方案

我們為常州某客戶成功研制了一套全自動塑料圓筒編織機解決方案，該方案以KINCO智能型伺服為控制核心，通過KINCO伺服驅動器內置的控制功能，輔以帶特殊控制軟件的eView人機界面MD204LC4-01，來完成收卷電機A處的控制。控制系統的原理圖如下：


控制系統的結構分為三個部分：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據的設定和控制系統工作狀態的顯示。輸入輸出包含主機位置反饋信號——編碼器、圓織機的狀態信號、控制信號及系統的執行部件——一臺34S42的伺服電機，最大輸出扭矩可以達到2.75Nm，這對于絕大部分的圓織機都是綽綽有余。系統的主控部分是一臺ECO100的伺服驅動器。KINCO伺服本身具有非常強的控制功能，可以從容完成電機的拖動、輸入輸出的控制。整個系統使用兩路電源：DC48V和DC24V，滿足機柜緊湊的要求。
在本系統中，伺服驅動器直接根據主機的位置信號（編碼器）來控制伺服電機A，控制結構簡捷可靠；同時充分利用KINCO伺服驅動器的輸入輸出口，完成圓織機外部狀態的檢測和各種邏輯動作地執行。通過外置的顯示面板，可以設定圓織機編織的工藝參數；當緯線寬度變化時，只需要簡單的更改緯密度，大大提高了生產效率。此外，本系統還具有生產統計和管理的功能，可以對不同班次進行生產數據如產量、生產效率、開機時間等進行統計和顯示。整個控制系統具有響應及時、調節方便等優點，很好的解決了圓織機常見的啟停時編織疏密不均和高速時編織質量下降的問題。
使用Kinco伺服的圓織機控制系統與其它方式的圓織機控制對比如下：


使用Kinco伺服的圓織機控制系統已經在江蘇某客戶獲得了成功，使編織產品的質量獲得巨大的提升，取得了良好的經濟效益。下圖是該客戶的機器外形：


三、伺服控制系統配置清單