我厂与上海无线电十三厂等有关单位协作,应用一台电子计算机,对一个羊毛衫车间的十六台针织横机进行自动控制,初步建成了我国第一个电子群控全自动羊毛衫横机试验车间。
群控车间主要由TQK—1型针织机群控制机(以下简称群控机)和自动针织横机群两大部分组成。针织横机的收针、放针、调幅、开三角等十种操作都受群控机的控制。图1为群控车间工作示意图。群控机包括程序输入、内存贮器、控制器、输入输出通道几个部分,这也是一般电子数字计算机的基本设备。工作过程大致是这样的:首先把各台横机编织羊毛衫的工艺要求编为程序,穿在纸带上,用光电输入机一次送入内存贮器,然后再由控制器根据各台机的加工进程,从存贮器中取出所需要的信息进行分析、放大后送给各台横机,使它们自动连续地进行加工,值班人员在控制室中就可以了解各台横机的工作情况。

下面简单介绍群控机各部分的工作原理。
羊毛衫工艺的程序编制和光电转换
一件羊毛衫,由前身、后身、袖子等一块块衣片组成。编织每一块衣片,都需要收针、放针等许多动作,这些动作叫操作项目。完成一个操作项目,称作一个工艺程序。在每一道工艺程序中,除操作项目外,还要包括机器转数和动作重复次数。编制群控机的加工程序,就是要把每一道工艺程序中的操作项目、转数和重复次数这三部分内容用规定的代码表示出来。例如,某品种羊毛衫的前身衣片,在做好下摆罗纹后,就要放针。假定放针工艺是每3转放针一次,重复6次。我们规定用5位二进制数01101表示放针这个操作项目;用10位二进制数的反码表示转数,3转表示为1111111100;4位二进制数的反码表示重复次数,重复6次表示为1001。于是,上述工艺程序可以编制成下表:
校验位 重复次数 操作项目 转数
1 1001 01101 1111111100
其中校验位的作用,是当群控机工作出错时就会立即自动停车。这儿采用偶校验,即把每一道程序中“1”的代码由校验码凑成偶数;若出现奇数时,就说明出错了。此外还有光电输入时的奇校验和程序段之间的码校验,也起类似的作用。
不难看出,用上述编码方式,可表示的最大转数为512转(2\(^{1}\)0=1024,横机每转有两个信号,所以是512转),重复次数为0~15次(24=16),最多可表示32个操作项目(2\(^{5}\)=32)。
羊毛衫工艺程序编成二进制码后,就穿在8道孔的纸带上,有孔表示“1”,无孔表示“0”。因为8道孔的第4通道孔约定作为光电输入的起始码,第5通道孔作为光电输入时每排孔的奇校验码,第8通道孔作为光电输入完毕时的结束码,所以实际上只使用了第1、2、3、6、7等五个通道孔作为信息通道。每一道程序共有二进制码20位,就要用纸带上连续四排孔表示。约定第一排孔表示转数的右5位数,第二排孔表示转数的左5位数,第三排孔表示操作项目,第四排孔的第7通道作偶校验码,其它4个通道是重复次数码。在两个相邻工艺程序信息之间,至少有一个同步孔把它们隔开。图2是上表所列程序的编码纸带。

需要特别说明的是,十六台横机编织不同品种的衣片,要把各种衣片的工艺程序都编码,依次穿在纸带上。每一种衣片工艺,占有一定号码的程序,其起始程序叫做它的头地址。每台横机也都编有代码,使某台机做什么品种可以约定。
各台横机加工工艺都编成二进制码穿在纸带上以后,通过光电输入机中的光敏管和光电放大线路,将纸带上有孔、无孔的信息转换成高低电平两种电信号,在输入线路控制下,自动横机的加工工艺信息,就送到内存贮器中存贮起来。
内存贮器
TQK—1型群控机的内存贮器,是用锂锰铁氧体磁心作为存贮元件,应用磁性材料在不同方向的磁场强度作用下,能有两种不同的剩磁状态,来对应“1”和“0”两种信息代码,由此而把羊毛衫工艺信息存贮起来。
内存贮器容量为32×32×20,这就是说内存贮器由32×32×20=20480颗记忆元件——磁心组成。这些磁心分成32×32=1024个地址单元,字长20位。除去一定数量的固定地址,存贮头地址区、中间地址区、中间信息寄存区等外,其余九百多条地址可供存贮工艺信息。假定每个品种有45道程序,就可以存贮20个品种衣片的工艺信息,足以满足控制十六台横机的要求。
内存贮器采用电流重合法进行存取。读出信号经读出放大器、限幅鉴别及整形后输出。
内存贮器所需的读电流、写电流、禁止电流都是由相应电路产生。在整个读出或写入的工作过程中,时间上要取得协调,在各单位时间内分别完成各项工作,所以内存贮器有一套时标线路。在这套时标线路控制下完成存取任务。
输入输出通道和控制器
输入通道起通信员的作用,不断地把各分机的工作状态报告给控制器。
控制器是群控机的核心部分,它严格地协调整个横机群的全部功能。当横机分别要求安排加工时,能当机立断地将内存贮器中的相应信息取出,通过判别经由输出通道驱动执行机构进行操作。当有两台以上的横机同时发出请求信号时,控制器就会象调度员那样按照横机的顺序一台一台依次处理。
图3示出输入通道和控制器一部分的逻辑框图。在每一台横机的幅盘上装置了两个互差180°的永久磁铁,另有一个干簧继电器,固定在机架上。横机每转一周发出两个干簧信号,向控制器请求分配操作项目。它和查询脉冲源、输入同步逻辑线路构成了输入通道。主脉冲发生器、启停逻辑线路、节拍计数器和译码器等是控制器的一部分。

主脉冲发生器产生频率为100千赫的主脉冲。启停逻辑线路对主脉冲信号进行有效的控制,保证机器可靠地启动和停止。由四个六管触发器组成的节拍计数器和译码器构成能产生十六个节拍信息的节拍发生器。控制器正是通过这十六个节拍,按照每个节拍规定的内容,进行一系列的工作(节拍的内容是读内存、写内存、发查询脉冲等),最后送出操作动作编码信号。十六个工作节拍规定的内容,是群控机工作协调的依据。
至于节拍发生器能否向外发出工作节拍信息,则由输入同步逻辑线路加以控制。由某台横机发出的干簧请求信号和查询脉冲源来的查询脉冲,在输入同步逻辑线路的控制下产生该机选中信号,它加在译码器的输入端,便产生工作节拍信息。而当第一台机发出选中信号时,又自动封闭了第二台机和以下各台机的选中信号;处理完第一台机的选中信号后,第二台机才可能被选中。由于每一个节拍只需要10微秒时间,处理一个横机的输入信号,只需160微秒,与横机转速(每分钟40—60转)相比,是微不足道的,所以依次处理完全部横机的存取时间,决不会延误各台横机工艺程序的顺利进行,而能有条不紊地完成各台机的选中、读写、执行各项操作动作等一系列工作。
输出通道包括寄存器和驱动线路两部分。每台横机完成十个动作,需要有24个继电器。因此每台横机有24个寄存器和驱动线路控制。由控制器送来操作动作码信号时,驱动线路中的负载继电器吸动,带动装置在横机上的执行电磁铁,执行控制器发出的操作命令。
此外,控制器还能把各台横机的工作情况,用显示管显示出来。所以群控车间控制室的值班人员,虽然远离横机,但只要打开某台机的显示键,就可知道该机是在进行那道程序的操作。控制器还能强迫某台横机或全车间所有横机停车,下班时,只要按下“收工”键,各台横机就会做完车上正在编织的最后一块衣片后自行停车。(上海第八羊毛衫厂 群智)