连续喂棉技术在清梳联电气控制中的应用冷扎板

连续喂棉技术在清梳联电气控制中的应用

连续喂棉技术在清梳联电气控制中的应用 2011年12月10日 来源： 清梳联是棉纺织厂的第一道工序，它将原棉经过开松、混和、精开松、主除杂、除微尘、梳理，最终制成棉条。优质棉条是生产优质纱线的基础，棉条的某些质量缺陷在以后的工序中将无法得到弥补。为了保证清梳联的成纱质量，尤其是成纱条干质量，现代清梳联系统必须实现全流程连续喂棉的自动控制。清梳联是一个多机台组成、机电一体化程度高的成套设备，要实现连续喂棉有很大难度。早期的清梳联喂棉一直采用双速电机传动，只有快慢两档速度，给棉很不均匀，系统稳定性差，波动很大。20世纪90年代以来，随着电子技术的发展，PLC、变频器广泛应用于工业自动化控制上使连续喂棉成为可能，特别是PLC具有模拟运算及调节功能后，使连续喂棉控制成为现实。青纺机第四代清梳联使用PLC技术，实现了全流程的连续喂棉控制。现以FAll6型主除杂机下给棉电机的电气控制为例，介绍连续喂棉控制技术。控制系统的结构框图见图1，由图1可见，整个下给棉电机的电气控制由PLC来完成。 从逻辑控制上，下给棉电机正转信号由前道工艺是否准备好，本机上棉箱是否有足够的原料，下给棉电机是否能正常运转及梳棉机是否开车、要棉来控制。 连续给棉控制要求在正常生产中实现下给棉电机的连续不间断运行，只有转速的快慢，没有开、停的动作。由PLC模拟量运算完成控制，由变频器来实现电机调速。为此，我们取最直接反映系统状态的梳棉机管道压力信号和需棉量信号(梳棉机开车台数)，建立下一个数学模剐。U输出=(C1一2U压)* C2*n (1)其中：U输出为PLC通过模运算后输出的、控制下给棉变频器的控制电压，范围(0V~10 V)；U压为管道压力通过压力传感器转换成的电压值，范围0Pa～1270Pa，对应0V～5 V电压；n为梳棉机开车台数；C1、C2为调节参数(常数)，范围(0~10)。其数学模型为第一象限内模拟量输出与压力成正比的一条直线，如图2所示。由图2可得，当U压=0时，输出最大，因PLC输出及变频器输入为0 V~10 V，因此，最大输出为10V。因斜率K的不同也可能出现如图3所示的情况。这条直线与X轴交点就是2U压=C1时，输出为0，原料达到要求时的压力最高点。斜率为C2·n。由数学模型公式(1)可以看出，如需调节系统达到稳定时的最高压力状态，应调节C1，使其稳定运行在0与最高压力之间。要调节供棉量的多少，在梳棉机开车台数一定时，调节C2以满足生产需要的供棉量。在实际生产中，因要使系数稳定，不可能在0~C1这么大的范围内调节生产，理论上的数学模型与实际生产存在差异。数学模型忽略了机械状态、压力波动等其他因素，只能在一个压力段之间与实际情况一致。因此，我们又设定了一个连续调节的范围：压力上限、压力下限，以保证其运行时的连续运行。应当注意的是由于梳棉机开车台数n的变化，将会影响到连续喂棉数学模型的斜率，所以，如出现梳棉机开车台数的变化，要适当调整一下C2的值，使其更好地控制、调节下给棉电机的转速。清梳联系统是一个复杂的成套设备，各单元组的运行对控制系统的要求很高。同时，从控制角度来讲，其控制的任务性质也有很大差别，如FA029型多仓混棉机为均匀混棉；而FAll6型主除杂机为开松、除杂、去短绒；梳棉机组为梳理、除杂、去短绒，但各个机组的作用都需稳定、连续才能完成棉条条干均匀的要求。因此，在采取各机组间通信来保证逻辑关系的同时，还采用了连续喂棉控制来提高清梳联的生条质量。

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