我國是世界上最大的紡織國家、擁有10萬多家紡織、服裝企業(yè)。變頻器在紡織機(jī)械領(lǐng)域中有著巨大的應(yīng)用空間。紡織機(jī)械種類繁多，有紡紗機(jī)械、織造機(jī)械、針織機(jī)械、化纖機(jī)械、染整機(jī)械等等，一般小功率、低頻變頻器普遍應(yīng)用在開清棉機(jī)，梳棉機(jī)，條卷機(jī)，精梳機(jī)，并條機(jī)以用粗紗機(jī)，細(xì)紗機(jī)和洛簡機(jī)等，對于織造機(jī)械則有漿紗機(jī)，整經(jīng)機(jī)等。而變頻器在各類機(jī)械中的作用且不盡相同，而具有高效、節(jié)能、環(huán)保的紡織機(jī)械是我國從紡織大國邁向紡織強(qiáng)國所必須擁有的技術(shù)。現(xiàn)以A186E型梳理機(jī)為例，主要工序是開清棉聯(lián)合機(jī),后道工序是并條機(jī),主要用于加工棉纖維和化學(xué)纖維。將前道工序送來的棉（化纖）卷或由棉箱供給的棉（化纖）層進(jìn)行開松分梳除雜。使所有呈卷曲、塊狀的棉團(tuán)成為基本伸直的單纖維狀態(tài)，并在此過程中，除掉清花工序遺留下來的破籽、雜質(zhì)和短絨，然后集束成一定規(guī)格的棉條，儲(chǔ)存于條筒內(nèi)，供并條工序使用。因?yàn)槭抢蠙C(jī)器，在技術(shù)方面存在一定的缺陷，電磁離合器由于故障較高，不時(shí)出火警，給生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的損失，現(xiàn)為了使道夫升、降速平滑，在機(jī)械傳動(dòng)中設(shè)計(jì)雙速電機(jī)，采用交流變速調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)道夫升速斜率的任意調(diào)節(jié)，道夫工藝轉(zhuǎn)速的任意可變功能。這項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)容包含了先進(jìn)的信息處理和控制技術(shù)，即以計(jì)算機(jī)為核心，有PLC、工控機(jī)、單片機(jī)、人機(jī)界面、現(xiàn)場總線等組成的控制系統(tǒng)；先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，有變頻調(diào)速、交流伺服、步進(jìn)電機(jī)等。
1、改造方案
根據(jù)梳理機(jī)運(yùn)行實(shí)踐及當(dāng)前控制領(lǐng)域的水平與發(fā)展，確定A186E型梳理機(jī)改造的指導(dǎo)思想是：機(jī)電分離，集中控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控。其目的在于將電氣控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上相分離，以利于機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)和修理，將分離式硬件邏輯控制系統(tǒng)改為模塊化集中控制，以提高梳理機(jī)控制水平，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性；運(yùn)用智能化技術(shù)對梳理機(jī)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，給操作工以指導(dǎo)。A186E電氣改造的關(guān)鍵是去掉錫林電機(jī)、道夫電機(jī)的原有繼電器控制系統(tǒng)，采用PLC控制變頻器方案。新型控制系統(tǒng)以松下FP0 PLC為控制核心，以兩臺JBA系列變頻器為主要控制單元，控制梳棉機(jī)錫林和道夫的運(yùn)轉(zhuǎn)。
使用了PLC和JBA系列變頻器的A186E型梳理機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，完成相對復(fù)雜的控制。并可節(jié)約能耗、實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、延長機(jī)器使用壽命、改善生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
2、變頻器控制系統(tǒng)
變頻系統(tǒng)采用JBA系列交流變頻器，電機(jī)運(yùn)行時(shí)主要有三種速度，分別為：手動(dòng)速度，低速及標(biāo)準(zhǔn)速度。手動(dòng)速度用于試車，低速是啟動(dòng)過渡時(shí)的電機(jī)運(yùn)行速度，標(biāo)準(zhǔn)速度是電機(jī)正常運(yùn)行速度，通過改變相應(yīng)參數(shù)值，就可以改變電機(jī)的運(yùn)行速度。
改造前后生產(chǎn)指標(biāo)
改造后梳棉機(jī)工作穩(wěn)定可靠，而且能按梳棉機(jī)的工藝要求方便地控制梳棉機(jī)?？梢愿鶕?jù)所紡纖維種類和對產(chǎn)品質(zhì)量要求確定梳棉機(jī)的電氣參數(shù)，包括錫林和道夫的啟動(dòng)時(shí)間以及它們的轉(zhuǎn)速等。通過紡不同纖維的試驗(yàn)并綜合測試發(fā)現(xiàn)，梳棉機(jī)的平均產(chǎn)量可達(dá)21kg/h，提高了近35%。斷頭率下降40%，減少回花30%，針布軋傷率平均下降50%，生條一級合格率提高10.5%，生條重量不勻率下降0.8%-2.4%，并可促進(jìn)安全生產(chǎn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
基于GT01觸摸屏的PLC控制變頻器的控制系統(tǒng)方案在A186E梳理機(jī)上的應(yīng)用，提高了單機(jī)的機(jī)電一體化水平，更為重要的是為提高棉紡全流程運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性奠定了基礎(chǔ)，保證了全流程連續(xù)、同步、平穩(wěn)運(yùn)行，使輸出毛條長片段、起長片段、甚至短片段的均勻度都能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，從而保證了成紗質(zhì)量的穩(wěn)定性。該機(jī)所采用的控制系統(tǒng)，完全可以應(yīng)用于其它國產(chǎn)傳統(tǒng)紡織設(shè)備的改造當(dāng)中。改造后的梳棉機(jī)生產(chǎn)穩(wěn)定，整體性能大有提高。改造費(fèi)用不足6000元，卻可較大幅度提高A186型梳棉機(jī)的技術(shù)性能，延長使用壽命，對我國現(xiàn)有5萬多臺A186系列梳棉機(jī)的技術(shù)改造具有一定的推廣價(jià)值。
