一、國(guó)產(chǎn)噴氣織機(jī)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
    國(guó)內(nèi)現(xiàn)代意義噴氣織機(jī)的技術(shù)引進(jìn)、開發(fā)及規(guī)模生產(chǎn)開始于90年代初，1992年4月22日，國(guó)務(wù)院經(jīng)貿(mào)辦149號(hào)文正式批準(zhǔn)“自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)和無(wú)梭織機(jī)引進(jìn)技術(shù)與國(guó)產(chǎn)化”專項(xiàng)，也就是我們所說的“兩機(jī)”專項(xiàng)。
    實(shí)際上，“兩機(jī)”專項(xiàng)是一個(gè)龐大的國(guó)家系統(tǒng)工程。專項(xiàng)中包括了紡織工藝中主要工序使用的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)、噴氣織機(jī)、片梭織機(jī)、清梳聯(lián)、整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、精梳機(jī)組等7種關(guān)鍵主機(jī)以及為這些主機(jī)配套的無(wú)油空壓機(jī)、電控系統(tǒng)、專用配件等共21個(gè)子項(xiàng)。合作廠家遍布大江南北。項(xiàng)目中的第二大項(xiàng)，就是引進(jìn)當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)的日本津田駒公司的ZA205i/ZA209i型噴氣織機(jī)整套生產(chǎn)技術(shù)。
    上世紀(jì)90年代及本世紀(jì)初的近二十年間，是國(guó)內(nèi)紡機(jī)業(yè)大發(fā)展的二十年。國(guó)產(chǎn)噴氣織機(jī)生產(chǎn)廠家及配件廠家如雨后春筍般涌出。國(guó)產(chǎn)噴氣織機(jī)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額也從小到忽略不計(jì)增長(zhǎng)到占據(jù)半壁江山的局面，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。這是幾代紡織人為追求強(qiáng)國(guó)夢(mèng)想艱苦奮斗、自強(qiáng)不息的結(jié)果。
    在看到進(jìn)步的同時(shí)，我們更應(yīng)該清楚地意識(shí)到不足：雖然局部會(huì)有些創(chuàng)新，但國(guó)產(chǎn)織機(jī)的基本結(jié)構(gòu)基本還處在仿制日系產(chǎn)品階段，自主創(chuàng)新能力較差，缺乏核心技術(shù)。同質(zhì)化、低水平競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，企業(yè)盈利能力差，研發(fā)投入不足。電控水平不高。各專件的配套廠家整體質(zhì)量控制意識(shí)不強(qiáng)， 距離做精做細(xì)的要求還有很長(zhǎng)路要走。

二、國(guó)外先進(jìn)織機(jī)的發(fā)展水平
    目前，國(guó)際先進(jìn)的噴氣織機(jī)在整體技術(shù)水平上，有如下特點(diǎn)：關(guān)鍵的主控制系統(tǒng)普遍采用高性能單片機(jī)及CAN總線控制，對(duì)主噴、輔噴、牽伸噴嘴和電磁閥等形成的織機(jī)氣流控制系統(tǒng)、電子送經(jīng)系統(tǒng)、電子卷取系統(tǒng)、開口系統(tǒng)、電子絞邊、電子剪刀等能進(jìn)行有效控制，能夠采集、監(jiān)測(cè)、設(shè)定、調(diào)整各種工藝參數(shù)，具有故障診斷功能，可以通過英特網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線，實(shí)現(xiàn)織機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制、診斷和管理。普遍采用不同形式的電機(jī)直接傳動(dòng)織機(jī)的主軸技術(shù)；開口系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)的積極式凸輪、電子多臂和電子提花裝置；電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)、電子卷取機(jī)構(gòu)、自動(dòng)尋緯機(jī)構(gòu)已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置；采用電子絞邊裝置、電子剪刀裝置等；不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)氣流通道各部件的結(jié)構(gòu)，配用高性能的配套件等，達(dá)到實(shí)現(xiàn)噴氣織機(jī)高速、節(jié)能、智能化的目的。
    有一些關(guān)鍵技術(shù)是需要我們認(rèn)真關(guān)注和重視，并努力轉(zhuǎn)化為我們的核心技術(shù)：
    1、高效、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是噴氣織機(jī)新的發(fā)展方向
噴氣織機(jī)與其他無(wú)梭織機(jī)最大區(qū)別是其采用氣流噴射引緯技術(shù),相對(duì)與劍桿與片梭,由于其采用非強(qiáng)制自由端引緯,比如噴氣飛機(jī)與高速火車及汽車的區(qū)別, 可以達(dá)到更高的速度。如果不考慮原料的適應(yīng)能力,在機(jī)械入緯率上有先天優(yōu)勢(shì),這也是其與替代品競(jìng)爭(zhēng)的最大法寶。而現(xiàn)代噴氣織機(jī)的設(shè)計(jì)就要在可能前提下把這個(gè)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極至。但是高速在一定程度上意味著高耗能。能耗高是噴氣織機(jī)相比劍桿與片梭的一大弱勢(shì)。噴氣織機(jī)在織造過程中能耗主要集中在兩部分：供應(yīng)壓縮空氣的空壓機(jī)、驅(qū)動(dòng)織機(jī)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)。其中60%至80%的電力都用在供應(yīng)壓縮空氣的空壓機(jī)上。因此，如何在提高車速的同時(shí)，節(jié)約引緯的耗氣量成為噴氣織機(jī)發(fā)展的新要求。在這方面，日本津田駒公司的ZAX-9100機(jī)型做出了一些自己的技術(shù)特點(diǎn)。歸結(jié)如下：
    （1）副噴嘴控制的精細(xì)化
    傳統(tǒng)的ZA209/ZAX 機(jī)型1個(gè)電磁閥控制4-5組副噴嘴，按照設(shè)定角度一起噴射壓縮空氣進(jìn)行接力引緯。在ZAX-9100機(jī)型上，日本津田駒公司開發(fā)了響應(yīng)頻率高、容積小的電磁閥并使它只控制2個(gè)副噴嘴，通過調(diào)節(jié)電磁閥噴射時(shí)間，這樣可以減少過多的噴射時(shí)間；
   （2）噴嘴及鋼筘的改良
    日本津田駒公司通過對(duì)噴嘴及鋼筘的改良，可提高30%的緯紗牽引力，并減少10%的主噴耗氣量。在這點(diǎn)上，歐洲織機(jī)公司的思路與日系是高度一致的。如必佳樂公司將輔助噴嘴由單孔發(fā)展為19孔設(shè)計(jì),氣流集中度高,可采用低壓引緯,輔助噴嘴位置在改變品種時(shí)不需要調(diào)節(jié),對(duì)緯紗的作用力柔和,加速比低,對(duì)緯紗單強(qiáng)及強(qiáng)力不勻要求降低,對(duì)細(xì)號(hào)產(chǎn)品的適應(yīng)能力增強(qiáng)。輔助噴嘴供氣罐左右二節(jié)分離,通過CAN_BUS與DSP控制輔助噴嘴電磁閥的開啟時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間及故障率大為降低。同時(shí)優(yōu)化輔助噴嘴電磁閥、管道等的幾何形狀及空間布置設(shè)計(jì),使壓縮空氣消耗量占噴氣織機(jī)70%以上的輔助噴嘴耗氣量大為降低。達(dá)到高速、節(jié)能目的。
   （3）引緯控制系統(tǒng)算法的改良
    在日本津田駒公司ZAX-E之前的機(jī)型，引緯控制算法是基于PID算法分別對(duì)閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。而津田駒公司新開發(fā)的控制系統(tǒng)“Weave Navigation”根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇對(duì)應(yīng)織物種類的最佳算法，交叉控制、相互關(guān)連進(jìn)行控制。能同時(shí)掌握織造狀態(tài)的變化及各控制狀態(tài)，因此可以適時(shí)重新進(jìn)行所必要的設(shè)定或者早期中止多余的織造。和原來的自動(dòng)設(shè)定相比大幅度削減了空氣消耗量，并減少了換品種時(shí)要重新調(diào)整的工作量，達(dá)到節(jié)能目的。
    2、織機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)的變革
    近年來在噴氣織機(jī)技術(shù)發(fā)展上最引人注目的是主傳動(dòng)方式的進(jìn)步,從而帶來織機(jī)主傳動(dòng)鏈的革命性變化。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(DSP)開始應(yīng)用于電機(jī)控制領(lǐng)域，其主要用來直接控制感應(yīng)電機(jī)的磁通量和轉(zhuǎn)矩，以達(dá)到對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行快速、高性能的控制。這就為織機(jī)由交流異步電動(dòng)機(jī)向交流同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變提供了條件?？棛C(jī)主電機(jī)也經(jīng)歷了普通超啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)加變頻器、開關(guān)磁阻步進(jìn)電機(jī)、無(wú)刷永磁同步電機(jī)的變化。
    歐洲的噴氣織機(jī)主電機(jī)普遍采用了交流同步電機(jī)（開關(guān)磁阻電機(jī)SUMO、無(wú)刷永磁電機(jī)）+能調(diào)速系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制+模糊化控制技術(shù)、多參量非線性控制、變速控制、功率因數(shù)高，可達(dá)0.99，節(jié)約電能30％～80％; 自動(dòng)化程度最好、調(diào)速范圍寬，調(diào)速比可達(dá)1∶20以上，在很寬的調(diào)速范圍內(nèi)效率都在90％左右；軟起動(dòng)對(duì)設(shè)備無(wú)沖擊。控制電路不存在擊穿短路現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠：?jiǎn)?dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，功率因數(shù)高，電動(dòng)機(jī)壽命較長(zhǎng)。 　
    主驅(qū)動(dòng)方式是通過驅(qū)動(dòng)器和軟件控制無(wú)刷電機(jī)（磁阻電機(jī)），齒輪組直接驅(qū)動(dòng)開口機(jī)構(gòu)，而它與主軸之間由類似于以前慢速離合盤的一個(gè)雙齒連接器來完成可控制的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)織機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)或開慢車時(shí)雙齒連接器咬合，電機(jī)同時(shí)直接傳動(dòng)主軸和開口機(jī)構(gòu)；當(dāng)織機(jī)要尋緯時(shí)，雙齒連接器就脫開，電機(jī)只驅(qū)動(dòng)開口機(jī)構(gòu)。這樣它也能夠達(dá)到防止停車檔的要求。它的主要部件就是驅(qū)動(dòng)器、無(wú)刷電機(jī)、雙齒連接器和傳動(dòng)齒輪組。無(wú)刷電機(jī)本身帶有定位裝置，并且可以通過編寫的軟件利用不同的電信號(hào)來控制其在任何時(shí)間或任何位置的運(yùn)動(dòng)狀況，它可以在瞬間產(chǎn)生一個(gè)很大的扭矩使織機(jī)迅速的達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，或是在一個(gè)很大的反扭矩的作用下迅速的停車。這樣可以使織機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，性能更加的可靠，操作更加簡(jiǎn)便。根據(jù)無(wú)刷電機(jī)的特性，能在瞬間產(chǎn)生很大的扭矩從而迅速的啟動(dòng)，這樣的話就能夠在第一緯有足夠的打緯力，不至于產(chǎn)生在許多織機(jī)存在的有些品種第一緯打緯力不夠而造成開車稀檔的問題,同時(shí)布面質(zhì)量會(huì)明顯優(yōu)于三相異步電機(jī)系統(tǒng)。
    3、CAN _BUS總線技術(shù)在控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用
無(wú)論日本流、歐洲流的電控系統(tǒng)中普遍采用了此技術(shù)。CAN（Controller Area Network）是一種由CAN控制器組成的高性能串行數(shù)據(jù)局域通信網(wǎng)絡(luò)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。CAN　BUS系統(tǒng)在噴氣織機(jī)上應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn):
   （1）摒棄了傳統(tǒng)電控系統(tǒng)通過電平與電壓控制的接觸點(diǎn)與線路老化、信號(hào)干擾等缺點(diǎn),通過把織機(jī)各部位的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榫幋a數(shù)字信號(hào),不需要給出信號(hào)接收者的地址，信號(hào)發(fā)送者就可以將安全編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送給所有的接收者，以短幀多發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高實(shí)時(shí)性。采用CAN　bus能大幅縮減電線的使用量，相對(duì)的也減少了許多線路上的接點(diǎn)，線路板個(gè)數(shù)減少,織機(jī)的電控柜體積大大減小,織機(jī)電氣發(fā)熱量減少,織機(jī)的電氣故障率降低,織機(jī)控制的精確度提高。
   （2）CAN_BUS可以更簡(jiǎn)單、迅速地實(shí)現(xiàn)在線編程、在線診斷,多個(gè)控制器共同作用等新功能,可以設(shè)立優(yōu)先級(jí),最先保障對(duì)織機(jī)運(yùn)行最關(guān)鍵數(shù)據(jù)的處理;同時(shí)可對(duì)織機(jī)運(yùn)行的各部位實(shí)行在線監(jiān)控和自診斷功能,織機(jī)停臺(tái)時(shí)可立即給出故障原因,使得維修更加簡(jiǎn)單方便。
   （3）織機(jī)控制通過編碼后可以標(biāo)準(zhǔn)化管理,便于與外部各種接口通訊,同時(shí)預(yù)留足夠接口,內(nèi)部功能可以很方便的擴(kuò)展;如織機(jī)購(gòu)置運(yùn)行以后一段時(shí)間根據(jù)市場(chǎng)需要:雙噴變?yōu)樗膰?另加布面在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),氣動(dòng)折入邊等在電氣系統(tǒng)上都很容易實(shí)現(xiàn);而且機(jī)器的升級(jí)將主要發(fā)生在軟件的改革上,織機(jī)新的進(jìn)步可