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連續(xù)喂棉技術(shù)在清梳聯(lián)電氣控制中的應(yīng)用
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連續(xù)喂棉技術(shù)在清梳聯(lián)電氣控制中的應(yīng)用

 　
　

發(fā)布時間: 2006/10/3           文章出處: 　

 　
　
清梳聯(lián)是棉紡織廠的第一道工序，它將原棉經(jīng)過開松、混和、精開松、主除雜、除微塵、梳理，最終制成棉條。優(yōu)質(zhì)棉條是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紗線的基礎(chǔ)，棉條的某些質(zhì)量缺陷在以后的工序中將無法得到彌補(bǔ)。為了保證清梳聯(lián)的成紗質(zhì)量，尤其是成紗條干質(zhì)量，現(xiàn)代清梳聯(lián)系統(tǒng)必須實現(xiàn)全流程連續(xù)喂棉的自動控制。
清梳聯(lián)是一個多機(jī)臺組成、機(jī)電一體化程度高的成套設(shè)備，要實現(xiàn)連續(xù)喂棉有很大難度。早期的清梳聯(lián)喂棉一直采用雙速電機(jī)傳動，只有快慢兩檔速度，給棉很不均勻，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，波動很大。20世紀(jì)90年代以來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，PLC、變頻器廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制上使連續(xù)喂棉成為可能，特別是PLC具有模擬運算及調(diào)節(jié)功能后，使連續(xù)喂棉控制成為現(xiàn)實。
青紡機(jī)第四代清梳聯(lián)使用PLC技術(shù)，實現(xiàn)了全流程的連續(xù)喂棉控制。現(xiàn)以FAll6型主除雜機(jī)下給棉電機(jī)的電氣控制為例，介紹連續(xù)喂棉控制技術(shù)。控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見圖1，由圖1可見，整個下給棉電機(jī)的電氣控制由PLC來完成。



從邏輯控制上，下給棉電機(jī)正轉(zhuǎn)信號由前道工藝是否準(zhǔn)備好，本機(jī)上棉箱是否有足夠的原料，下給棉電機(jī)是否能正常運轉(zhuǎn)及梳棉機(jī)是否開車、要棉來控制。
連續(xù)給棉控制要求在正常生產(chǎn)中實現(xiàn)下給棉電機(jī)的連續(xù)不間斷運行，只有轉(zhuǎn)速的快慢，沒有開、停的動作。由PLC模擬量運算完成控制，由變頻器來實現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。為此，我們?nèi)∽钪苯臃从诚到y(tǒng)狀態(tài)的梳棉機(jī)管道壓力信號和需棉量信號(梳棉機(jī)開車臺數(shù))，建立下一個數(shù)學(xué)模剮。
U輸出=(C1一2U壓)* C2*n (1)
其中：U輸出為PLC通過模運算后輸出的、控制下給棉變頻器的控制電壓，范圍(0V~10 V)；U壓為管道壓力通過壓力傳感器轉(zhuǎn)換成的電壓值，范圍0Pa～1270Pa，對應(yīng)0V～5 V電壓；n為梳棉機(jī)開車臺數(shù)；C1、C2為調(diào)節(jié)參數(shù)(常數(shù))，范圍(0~10)。
其數(shù)學(xué)模型為第一象限內(nèi)模擬量輸出與壓力成正比的一條直線，如圖2所示。



由圖2可得，當(dāng)U壓=0時，輸出最大，因PLC輸出及變頻器輸入為0 V~10 V，因此，最大輸出為10V。因斜率K的不同也可能出現(xiàn)如圖3所示的情況。



這條直線與X軸交點就是2U壓=C1時，輸出為0，原料達(dá)到要求時的壓力最高點。斜率為C2·n。
由數(shù)學(xué)模型公式(1)可以看出，如需調(diào)節(jié)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時的最高壓力狀態(tài)，應(yīng)調(diào)節(jié)C1，使其穩(wěn)定運行在0與最高壓力之間。要調(diào)節(jié)供棉量的多少，在梳棉機(jī)開車臺數(shù)一定時，調(diào)節(jié)C2以滿足生產(chǎn)需要的供棉量。
在實際生產(chǎn)中，因要使系數(shù)穩(wěn)定，不可能在0~C1這么大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)生產(chǎn)，理論上的數(shù)學(xué)模型與實際生產(chǎn)存在差異。數(shù)學(xué)模型忽略了機(jī)械狀態(tài)、壓力波動等其他因素，只能在一個壓力段之間與實際情況一致。因此，我們又設(shè)定了一個連續(xù)調(diào)節(jié)的范圍：壓力上限、壓力下限，以保證其運行時的連續(xù)運行。應(yīng)當(dāng)注意的是由于梳棉機(jī)開車臺數(shù)n的變化，將會影響到連續(xù)喂棉數(shù)學(xué)模型的斜率，所以，如出現(xiàn)梳棉機(jī)開車臺數(shù)的變化，要適當(dāng)調(diào)整一下C2的值，使其更好地控制、調(diào)節(jié)下給棉電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
清梳聯(lián)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的成套設(shè)備，各單元組的運行對控制系統(tǒng)的要求很高。同時，從控制角度來講，其控制的任務(wù)性質(zhì)也有很大差別，如FA029型多倉混棉機(jī)為均勻混棉；而FAll6型主除雜機(jī)為開松、除雜、去短絨；梳棉機(jī)組為梳理、除雜、去短絨，但各個機(jī)組的作用都需穩(wěn)定、連續(xù)才能完成棉條條干均勻的要求。因此，在采取各機(jī)組間通信來保證邏輯關(guān)系的同時，還采用了連續(xù)喂棉控制來提高清梳聯(lián)的生條質(zhì)量。
　
　
　
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