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新型粗纱机在机电一体化方面得到了逐步优化，由计算机和工控系统控制多单元伺服电机传动，减少了多处传动机件，使设备构造更加简化，各伺服变频电机在计算机及工控系统控制指令下，精准完成各部位规定动作，准确动力传递，实现了卷绕张力的在线调节，并可直接输入设定各种参数，可随时显示机器运转各种数据，具有自动落纱，自动报警，显示超限故障类型，方便故障消除，简单易操作方便。
(1) 新型粗纱机具有高速度、大牵伸、大张力、大捻度、大卷装、重定量等特点。
(2) 计算机工控系统控制多单元变频伺服电机传动，实现了牵伸、锭翼、筒管和龙筋升降独立驱动，运用计算机控制技术，实现了多单元之间同步驱动，精确完成粗纱牵伸、加捻、卷绕成形等动作，消除了粗纱机开关造成的细节。
(3) 粗纱张力实现了自动控制，新型粗纱机上应用新型张力传感器，自动控制调节卷绕张力，随时在线调整粗纱张力，在小、中、大纱如有波动变化时，工控系统会及时调节卷绕张力，减少了各粗纱间的张力差异。
(4) 应用悬挂式全封闭锭翼，在非常快速地旋转中避免了开口式锭翼因气流大造成的纱条毛羽及飞花附入，锭翼两臂全部封闭，高速回转时不易变形，转动平稳，锭翼上方配有高效假捻器，加捻效果明显。
(5) 粗纱机的牵伸系统采用四罗拉双短胶圈，D型牵伸有利于改善条干均匀度，同时提高了纤维的平行伸直度。
(6) 采用自动及半自动落纱技术提高自动化程度，并配有高架式运输轨道，并与细纱机联合，组成粗细联，实现了运输连续化，提升了生产效率，降低了劳动强度。
(7) 配有吹吸电机，能及时清除上下清洁装置中的短绒，减少了纤维绕罗拉、胶辊现象，并能及时吹走上下龙筋及锭翼积聚短绒飞花，减少了纱疵的形成。
新型粗纱机机电一体化技术的完美结合，使计算机、工控装置、变频器、传感器及伺服电机之间精密配合，现伺服传动方式有二、三、四、五及七电机等多种同步传动配置，一般来说，伺服电机使用数量越多，物理运动系统就会越简单，但工控制管理系统及电气方面就会更为复杂，制造及维修成本也会相应增加，新型粗纱机大多采用四电机同步传动居多，四电机传动根据粗纱机各传动部位的速度要求，配置各种伺服控制变频器及伺服电机。粗纱的前罗拉转速决定出条速度，锭翼转速与前罗拉出条速度决定捻度大小，筒管转速与龙筋速度决定粗纱卷绕速度，龙筋升降速度决定粗纱成形好坏，因此，采用伺服电机分别控制前罗拉、锭翼、筒管和龙筋升降各部位速度，这样省去了大量的传动部件，并且可根据当前纺纱动态，随时调节伺服电机的转速，使其达到优化工艺的目的。
四电机粗纱传动主要是由工控系统控制四个变频调速电机分别传动牵伸罗拉、锭翼、筒管和龙筋升降。四电机粗纱控制管理系统，由于生产厂商的不同也略有差异，有采用IPC、PLC，有采用多芯片的单板机的，还有仅采用PLC的，方式各异但目的相同，以JWF1416型粗纱机为例，该机采用PLC和工控系统联合控制，工控机大多数都用在较为复杂的数字计算，与PLC进行I/O硬通信，通过触摸屏实现人机对话，PLC是工控机的一个下位机，执行工控机指令并进行逻辑控制。（工控系统动作流程原理如图1所示）
五电动机变频驱动粗纱机与四电动机粗纱机相比，除前罗拉、筒管、锭翼与龙筋升降由各自的服伺电机控制外，增加一台伺服电机控制中、后罗拉的转速，后罗拉决定总牵伸倍数，采用五电动机分别控制，能够最终靠伺服电机准确调速，扩大了工艺调正的范围。
七电机粗纱机主要是控制锭翼、筒管、龙筋升降、导条辊、牵伸罗拉(用三台伺服电机)，在上述四电动机传动的基础上，分别采取了变频与伺服电机传动牵伸区的前罗拉、中罗拉与导条辊，实现了完整的电子牵伸，使牵伸罗拉间的牵伸倍数可进行无级调节，使其牵伸倍数调整精度高，范围广。七电机完全独立传动，利用现代驱动技术、控制技术组成的随机控制管理系统，控制精度高、操作维护方便，减少了机器的故障率，同时，提高了机器的灵活性和适应性，适合多品种、多工艺的市场耍求。
粗纱卷绕张力是决定粗纱伸长率和卷绕密度的主要的因素，粗纱的在线张力控制是卷绕过程控制的核心，不同的纤维品种、车速快慢、工艺技术要求、纤维品种、定量大小、温湿度及假捻器等，都会影响粗纱张力的大小，卷绕速度与前罗拉输出速度之间从始至终保持一定的张力值，前罗拉速度是恒定的，为了卷绕任务的完成，筒管的速度随粗纱直径的加大而变化，卷绕速度应略大于前罗拉输出速度的1%左右，粗纱机在纺制过程中，小纱、中纱、大纱不同阶段，粗纱张力都可能会发生微小变化，采用CCD装置控制粗纱张力，使粗纱张力的自动控制也慢慢变得精确。
CCD张力传感器安装于前罗拉与假捻器之间，检测和控制粗纱机的粗纱张力，粗纱机纺纱时，锭翼顶端至前罗拉间的纱条，因张力不稳定呈现不同程度的下垂，该纱段的粗纱张力根据纺纱的正常与否，可分为三种情况。
（1）粗纱高度挺直，并伴随剧烈抖动，粗纱纺纱张力过大，粗纱加捻三角区伸长率波动较大，如图3中的A位，这也是粗纱的最高位。
（2）粗纱严重松驰下垂，张力小且极不稳定，甚至会出现弱捻，由于加捻三角区增大，其中的纤维彼此间过于松散，抱合力小，不利于粗纱捻回传递到加捻三角区，导致粗纱伸长率过大且不稳定，如图3中的B位。
（3）粗纱紧而不拉直，不出现振荡，从而能使加捻三角区获得捻回，这样就能使粗纱纺纱张力及粗纱伸长率稳定，C位是比较理想的位置。（如图2所示中的C位）
检测粗纱张力用的CCD张力传感器属于光电型位置元传感器，检测距离一般为25mm，检测精度为0.1 mm，随时自动监测粗纱纺纱段的张力，CCD张力传感器将检测到的粗纱位置和粗纱震动频率可通过模拟量输出或通过通信方式输出，计算机接收到张力传感器检验测试到的粗纱位置信号后，再与设定的基准位置Sv作比较，差值若超过限值范围，则发出动作指令，改变筒管电机的速度，使粗纱张力始终达到最佳状态。△P=Pv一Sv，式中：Pv∽张力位移测量值；Sv∽张力移位目标值。△P表明粗纱张力的松紧，通过张力传感器自动反馈给控制管理系统，当△P0时，筒管转速会自动降低，粗纱张力就变小；反之当△P0时，筒管转速上升，粗纱张力变大。
为了检测的准确性，一般每台车上安装2∽3个CCD张力传感器，对其所检测的张力偏差值进行平均，采用CCD张力传感器自动补偿，张力调节精度极高，而且计算机记忆各个品种纺纱条件的张力状态，当变换品种时，可自动选择最佳张力状态，不必重新手动设定，可消除各机台之间出现张力和卷绕不匀的现象。
控制粗纱卷绕速度，只设定筒管直径、筒管系数、张力系数、纱层厚度和相邻两层粗纱之间的厚度差，是不能完全把整个纺纱过程的粗纱张力调整到最佳状态，特别是大纱、中纱、小纱的不同状态，粗纱张力可能有明显变化，但粗纱张力的变化是有规律的，一种是小纱张力大，中纱张力小，大纱张力大，此时的手动补偿值是小纱张力小，中纱张力大，大妙张力小；另外一种正好相反，但张力大小和实际层数的关系，每个品种都不同。针对粗纱张力的波动规律，设计了手动补偿张力，它可以覆盖整个纺纱过程，保证整个纺纱过程恒张力或接近恒张力，以保证纺纱张力的稳定。
粗纱机自动落纱技术是提高自动化生产效率，减轻了操作人员的劳动强度，实现了粗纱细纱的连续化，自动落纱粗纱机在原悬锭粗纱机的基础上，加装了自动落纱装置，从落纱到生头开车实现了全自动作业，自动落纱形式主要有：内置式和外置式二种，从结构原理来看，内置式结构紧密相连、整机简洁、美观大方；外置式由于升降平台位于机前，占地面积大、结构不够简化。不同粗纱机制造厂家生产的自动落纱粗纱机，自动落纱方式各不相同，代表产品有：德国青泽公司670型全自动落纱粗纱机、天津宏大1418全自动落纱粗纱机和江苏宏源HY495型全自动落纱粗纱机，其工作动作原理如下。
(1) 德国青泽公司生产的粗纱机自动落纱装置为内置式，自动落纱方式为：当粗纱纺至设定长度后，锭翼会定向、定位后粗纱机自动停车，下龙筋自动超降，粗纱被拉断分离，车内轨道自动对接，吊锭嘴及空粗纱管在拖链带动下，进入车内，使吊锭嘴与满粗纱管对正，此时拖链上吊及空粗纱管相邻排列，下龙筋上升，使吊锭嘴吊取满纱粗纱管，然后，下龙筋下降到一定位置，拖链移动半个锭距距离，使空粗纱管对准筒管轴，下龙筋上升，将粗纱管放置在筒管牙上，下龙筋下降至纺纱位置，拖链带着满筒运行至车后，轨道复位，粗纱机自动生头，进人新一轮纺纱。
(2) 天津宏大JWF1418A型自动落纱粗纱机，自动落纱装置为外置式，自动落纱方式为：当粗纱纺至设定长度后，粗纱机自动停车，下龙筋第一次自动超降并拉断粗纱，机械手从机前进入车内，抓住满纱，下龙筋作第二次自动超降，使筒管齿轮脱离满纱，机械手带着满纱从车内退回之车前，即机械手将满纱取出，升前移出到机前，升降平台带着空粗纱管和吊锭下降，吊绽嘴及空粗纱管相邻排列，并使吊锭嘴和满纱粗纱管对正，便于取满粗纱，取到满纱后，升降平台带着空粗纱管和吊锭嘴下降，吊锭嘴及空粗纱管相邻排列，使吊锭嘴和机械手与满纱对正，方便取纱。取到满纱后，升降平台上升到一定位置，使空筒管移动半个锭距后，使空管对准机械手，然后升降平台再次下降，将空粗纱管放置在机械手上，升降平台上升到工作位置，机械手带着空粗纱管从机前进入机内，下龙筋上升将空粗纱管放置在筒管齿轮上，机械手从机内退回到机前，下龙筋上升至纺纱位置，粗纱机自动生头，进入新一轮纺纱。
(3) 江苏宏源的HY495型粗纱机全自动落纱装置为内置式，自动落纱方式为：纺纱至设定长度后，锭翼定向、定位后自动停车，下龙筋超降，粗纱被拉断分离，车面与轨道首尾相贯通,落纱拖链从机后的后备轨道中进入机前轨道，使拖链上吊锭与满纱粗纱管对准下锭杆，停止运动。下龙筋上升，满纱被吊锭取走，下龙筋再次超降，拖链移动半个锭距距离，使空粗纱管对准下锭杆下龙筋再次上升，空粗纱管放置在筒管牙上，下龙筋下降至始纺位置，拖链带着满纱返回到后备轨道中，车面轨道断开复位，自动生头，进入新一轮纺纱。
随着棉纺设备的一直在升级，机电技术的不停地改进革新，国内外粗纱机电子计算机技术、工控技术、传感器技术、变频技术等先进的技术与新型粗纱纺纱技术的完美结合，经过持续不断的技术改进，粗纱机在计算机控制的多单元传动，张力微调、智能化控制等技术的日益成熟，使粗纱机步入三高序列，数据的直接输入和在线监测修定各种工艺参数，对控制粗纱细节，精确卷绕张力，控制大、中、小纱伸长差异等方面成效明显，粗纱各项质量指标也得到了全面提升，更为下游工序设备的高速运行及提升产品质量造了有利条件。