一、引言

國內(nèi)許多紡織廠現(xiàn)有的紡織機，大多數(shù)屬于二十世紀八、九十年代從國外進口，設(shè)備較陳舊，自動化水平不高。現(xiàn)在投入生產(chǎn)的設(shè)備，基本上實現(xiàn)了機電一體化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都得到了極大的提高，但設(shè)備價格昂貴。為此，紡織機械自動化和變頻調(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)改造麻紡機械的成功范例。

二、地毯機的變頻改造

此地毯機為20世紀80年代美國生產(chǎn)，整機電器控制結(jié)構(gòu)較簡單，自動化水平低，工人勞動強度大。在參考現(xiàn)代最新進口紡織機械的控制原理后，我們做了以下的改造：

選用一臺森蘭SB61G系列15kW變頻器(帶制動電阻)，控制兩臺5.5kW主軸電機同步運轉(zhuǎn)。用西門子LOGO! 24RC作為核心邏輯控制器，輔助以歐姆龍的光電開關(guān)、施邁賽的安全拉線開關(guān)、德國P+K接近開關(guān)等檢測元件，控制全機的開機、停機、報警及滿紗、落紗等操作。

1、變頻器調(diào)速的工作過程

紡機需要一個慢啟、慢停，斷紗、滿紗的精確停車過程。

2、開機、停機工藝實現(xiàn)

電機在運轉(zhuǎn)前需提示2s，用一個60分貝的蜂鳴器在開機前鳴叫2s，以提示操作工人把手退出針工作區(qū)。將啟動頻率設(shè)定為6Hz，適當(dāng)提高啟動轉(zhuǎn)矩，同時把變頻器的另一種功能即“S”曲線加入到啟動過程中，解決直接啟動中電機經(jīng)常燒壞的問題，又防止了粗紗細節(jié)和斷頭的產(chǎn)生。

斷紗停車、滿紗停車或安全保護停車時，同樣使用“S”曲線的減速過程。粗紗機停車還有一個特殊的要求，就是錠翼定位停，機器每次減速停車后錠翼都需停在同一個位置上，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，實現(xiàn)了這一技術(shù)要求關(guān)鍵點。

具體過程如下：變頻器在減速停車到設(shè)定頻率6Hz時，利用可編程繼電器輸出一個信號給PLC，PLC判斷信號后輸出一個點動信號給變頻器，保持6Hz低速運行一定時間。此時光電接近開關(guān)開始工作，檢測安裝在錠翼輪的位置檢測點，檢測輸出開關(guān)量信號給PLC，輪旋轉(zhuǎn)一周PLC計數(shù)一次，記數(shù)滿兩次后，PLC輸出一個信號給變頻器關(guān)斷輸出，同時電磁離合器動作。

3、變頻點動實現(xiàn)

點動頻繁是地毯機的又一特點，地毯機的點動只要按著點動按扭保持一定頻率運行即可，這要求低速運行，并可在任意位置停車。

4、急停系統(tǒng)

在此次設(shè)備改造中，我們增加了許多功能：在設(shè)備前后各安裝一個安全拉線開關(guān)，緊急情況下可人工使電機快速停下。我們選擇了光纖式光電傳感器作為檢測斷線用。斷線后，線頭飄過光電檢測區(qū)域，光電開關(guān)動作，輸出一個信號給PLC，PLC即發(fā)出警告并停機。

三、效果分析

本設(shè)備經(jīng)改造投入運行后，電機穩(wěn)定運行，毯面質(zhì)量明顯提高，不再出現(xiàn)停機痕跡，同時安全保護系統(tǒng)完善，工人勞動強度大大減輕。