一、引言

國(guó)內(nèi)許多紡織廠現(xiàn)有的紡織機(jī)，大多數(shù)屬于二十世紀(jì)八、九十年代從國(guó)外進(jìn)口，設(shè)備較陳舊，自動(dòng)化水平不高。現(xiàn)在投入生產(chǎn)的設(shè)備，基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都得到了極大的提高，但設(shè)備價(jià)格昂貴。為此，紡織機(jī)械自動(dòng)化和變頻調(diào)速引起廣大工控界人士的關(guān)注。本文介紹沈陽(yáng)希望森蘭電氣有限公司在大連某地毯廠用變頻技術(shù)改造麻紡機(jī)械的成功范例。

二、地毯機(jī)的變頻改造

此地毯機(jī)為20世紀(jì)80年代美國(guó)生產(chǎn)，整機(jī)電器控制結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，自動(dòng)化水平低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。在參考現(xiàn)代最新進(jìn)口紡織機(jī)械的控制原理后，我們做了以下的改造：

選用一臺(tái)森蘭SB61G系列15kW變頻器(帶制動(dòng)電阻)，控制兩臺(tái)5.5kW主軸電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。用西門(mén)子LOGO! 24RC作為核心邏輯控制器，輔助以歐姆龍的光電開(kāi)關(guān)、施邁賽的安全拉線開(kāi)關(guān)、德國(guó)P+K接近開(kāi)關(guān)等檢測(cè)元件，控制全機(jī)的開(kāi)機(jī)、停機(jī)、報(bào)警及滿紗、落紗等操作。

1、變頻器調(diào)速的工作過(guò)程

紡機(jī)需要一個(gè)慢啟、慢停，斷紗、滿紗的精確停車(chē)過(guò)程。

2、開(kāi)機(jī)、停機(jī)工藝實(shí)現(xiàn)

電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)前需提示2s，用一個(gè)60分貝的蜂鳴器在開(kāi)機(jī)前鳴叫2s，以提示操作工人把手退出針工作區(qū)。將啟動(dòng)頻率設(shè)定為6Hz，適當(dāng)提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)把變頻器的另一種功能即“S”曲線加入到啟動(dòng)過(guò)程中，解決直接啟動(dòng)中電機(jī)經(jīng)常燒壞的問(wèn)題，又防止了粗紗細(xì)節(jié)和斷頭的產(chǎn)生。

斷紗停車(chē)、滿紗停車(chē)或安全保護(hù)停車(chē)時(shí)，同樣使用“S”曲線的減速過(guò)程。粗紗機(jī)停車(chē)還有一個(gè)特殊的要求，就是錠翼定位停，機(jī)器每次減速停車(chē)后錠翼都需停在同一個(gè)位置上，針退出布層，離布面3mm處（精度在1%內(nèi)），以便操作工的操作。我們利用變頻器的可編程輸入輸出端子和PLC編程，實(shí)現(xiàn)了這一技術(shù)要求關(guān)鍵點(diǎn)。

具體過(guò)程如下：變頻器在減速停車(chē)到設(shè)定頻率6Hz時(shí)，利用可編程繼電器輸出一個(gè)信號(hào)給PLC，PLC判斷信號(hào)后輸出一個(gè)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)給變頻器，保持6Hz低速運(yùn)行一定時(shí)間。此時(shí)光電接近開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作，檢測(cè)安裝在錠翼輪的位置檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)給PLC，輪旋轉(zhuǎn)一周PLC計(jì)數(shù)一次，記數(shù)滿兩次后，PLC輸出一個(gè)信號(hào)給變頻器關(guān)斷輸出，同時(shí)電磁離合器動(dòng)作。

3、變頻點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

點(diǎn)動(dòng)頻繁是地毯機(jī)的又一特點(diǎn)，地毯機(jī)的點(diǎn)動(dòng)只要按著點(diǎn)動(dòng)按扭保持一定頻率運(yùn)行即可，這要求低速運(yùn)行，并可在任意位置停車(chē)。

4、急停系統(tǒng)

在此次設(shè)備改造中，我們?cè)黾恿嗽S多功能：在設(shè)備前后各安裝一個(gè)安全拉線開(kāi)關(guān)，緊急情況下可人工使電機(jī)快速停下。我們選擇了光纖式光電傳感器作為檢測(cè)斷線用。斷線后，線頭飄過(guò)光電檢測(cè)區(qū)域，光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作，輸出一個(gè)信號(hào)給PLC，PLC即發(fā)出警告并停機(jī)。

三、效果分析

本設(shè)備經(jīng)改造投入運(yùn)行后，電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，毯面質(zhì)量明顯提高，不再出現(xiàn)停機(jī)痕跡，同時(shí)安全保護(hù)系統(tǒng)完善，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕。