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花式捻线机控制器的智能化
点击:1094 日期:2014-2-10 16:08:50
花式捻线机构的工艺控制十分复杂,花式纱线的加工设备要能够适应多品种变化的需要,除了相应的机构结构以外,最重要的是要有功能完善、控制灵活的控制器。本文介绍了两种花式捻线机控制器,即基于单片机的经济实用型控制器和基于工业PC机的高档控制器。
与普通纱线相比较,花式纱线的生产工艺较为复杂。由于花式纱线的种类很多,目前还无法以单一的机构结构适应所有花式纱线的工艺要求。普通纺纱机只要求各个罗拉以一定的速度恒速运转,而花式纱线纺纱机则要复杂得多。只有部分花式线品种的生产工艺要求罗拉以恒速运行。像结子纱一类的花式纱线,则要求纺纱机的控制罗拉以分段变速的方式运行,有些纱型还要求控制罗拉有短时间的停顿甚至反转。这不仅要求控制系统本身具有相应的控制功能,而且要有相应的性能良好的驱动元件和传动系统。
为了满足实际应用的需要,除了基本的控制功能以外,控制器还要具备相应的辅助控制功能。这些功能包括:启动/停机的过渡过程控制;整机联动调速功能;纱锭成型控制功能;计数计长功能以及故障保护功能等等。由此可见,完善的花式捻线机控制系统是一套复杂的机电一体化系统,整体实现具有相当大的难度。
早期的花式捻线机是在原有的环锭细纱机基础上改进而成的,仍然采用原来的集中驱动、分散传动的机械结构。因此这种花式捻线机的控制也很简单,但难以满足复杂纱型的生产工艺需要。
随着控制技术的发展,传统的集中驱动已经逐渐为分散驱动所取代。即锭子采用一台交流电机驱动,为了使锭子速度可调,通常采用变频调速。控制罗拉均采用独立的电机驱动。根据不同的控制要求,驱动电机可以采用步进电机、直流电机或交流变频调速电机。这样,不仅可以省去集中驱动系统中复杂的传动机构,而且由于可以分别对每根罗拉进行单独的控制,便于实现复杂的运动控制,可以纺出传统的集中驱动式纺纱机所无法纺出的纱型。对于分散驱动的花式捻线机,目前主要有以下几种控制方式:第一是利用有些变频器所具备的多段速运行控制功能;第二是采用PLC作为控制器实现所需要的控制;第三是采用专用的花式捻线机控制器。
以上几种控制方式中,第一种方式只能实现基本的分段变速运行功能,由于只能控制交流电机,因此无法实现反转控制,瞬时停顿也很困难。采用简单PLC所能够实现的控制功能也是有限的,如果采用高档的PLC,则势必增加控制器的成本,且还需要增加相应的辅助控制电路。采用专用的控制器是花式捻线机发展的方向,因为只有专门设计的控制器才能够满足花式捻线机的所有功能要求。国外先进的花式捻线机均采用专用的控制器。国内也有不少厂家自行开发了专用的控制器。
专用控制器通常以CRT或液晶显示屏作为显示界面,也有的以LED数码管进行显示,配合以相应的操作面板,可以实现各种控制参数和工艺参数的设置和显示。再根据不同的驱动元件输出相应的控制信号(频率信号或电压/电流信号),可以实现复杂的运动控制。同时还配有相应的辅助控制电路以实现整机的运行控制。
 
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