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    1 傳統(tǒng)并條機(jī)系統(tǒng)簡介

    傳統(tǒng)的并條機(jī)如A272C、A272F等一般以二眼為一節(jié)，喂人棉條用平臺(tái)，由導(dǎo)條羅拉輸送，羅拉加壓采用彈簧搖架式。電氣控制系統(tǒng)由主電機(jī)M1控制皮帶輪，靠調(diào)整齒輪速度來變換羅拉速度。主電機(jī)的啟動(dòng)、停止，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等電氣邏輯控制與保護(hù)動(dòng)作均由繼電器、接觸器完成。靠人工調(diào)節(jié)機(jī)械傳動(dòng)比和相關(guān)零件，以滿足不同規(guī)格條干的生產(chǎn)工藝要求。生產(chǎn)中如若經(jīng)常改變工藝，則要頻繁調(diào)整甚至更換零部件。這樣一來，加大了工廠的備件投資，加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也難以保證零部件調(diào)整的精度，無法滿足工藝的多樣性要求。另外，電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械沖擊大，自動(dòng)化程度低，可靠性及靈活性差。為克服系統(tǒng)缺陷，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，有必要對(duì)其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。

    2 改造方案

    對(duì)原電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了如圖1所示的技術(shù)改造。電氣改造內(nèi)容有：保留主機(jī)和風(fēng)機(jī)，采用日本富士公司生產(chǎn)的NBO-PR24R3一AC型可編程控制器，日本松下公司生產(chǎn)的M1X554BSA型變頻器，利用PLC控制變頻調(diào)速器，變頻器驅(qū)動(dòng)主電機(jī)來完成主機(jī)動(dòng)作控制，實(shí)現(xiàn)無級(jí)改變主機(jī)出條速度。 

圖1 PLC－VVVF電器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

    3 PLC設(shè)計(jì)

    以PLC作為并條機(jī)主控制器，處理整機(jī)電氣控制系統(tǒng)及工藝流程。PLC的數(shù)字I／O口與外部設(shè)備相關(guān)元件的ID對(duì)應(yīng)地址見表1。

表1  PLC－I/O真值表

    其中，黃燈和白燈均有常亮和閃爍兩種信號(hào)指示現(xiàn)象，故并聯(lián)運(yùn)用。

    4 主機(jī)調(diào)速

    主機(jī)M1通過變頻器完成平滑起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)間為5～10 s，由變頻器序號(hào)21設(shè)定。低速運(yùn)行頻率約為20 Hz，出條速度約200 m／min。低速運(yùn)行時(shí)間由PLC中的KTl控制，低速運(yùn)行結(jié)束后，主機(jī)M1進(jìn)入高速，吸風(fēng)電機(jī)M2起動(dòng)。M1主電機(jī)采用新型電磁制動(dòng)裝置，當(dāng)遇到斷條、擁花等故障時(shí)，M1定子繞組與電網(wǎng)脫離，立即給制動(dòng)線路通人直流電源，產(chǎn)生電磁吸力，將旋轉(zhuǎn)著的磁軛吸在一起，在摩擦力的作用下，使電機(jī)作勻減速運(yùn)行，整個(gè)制動(dòng)過程很平穩(wěn)，制動(dòng)時(shí)間不大于0．3S。

    為更好地調(diào)節(jié)電機(jī)速度，在變頻器上加一可調(diào)電阻，主機(jī)速度調(diào)節(jié)范圍為200-500 m／min。KT1為主電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)間，其調(diào)整值應(yīng)根據(jù)上圈條盤與棉條筒上沿的距離來調(diào)整，正常情況下，棉條筒內(nèi)的條子與上圈條盤完全接觸后進(jìn)人高速最為理想。KTl一般取值為0．5～2 min較好。

    5  PLC--VVVF系統(tǒng)與傳統(tǒng)并條機(jī)比較

    5．1  PLC的接線只需將輸入信號(hào)的設(shè)備(按鈕、開關(guān))等與PLC輸入端子連接，將接受輸出信號(hào)執(zhí)行控制任務(wù)的執(zhí)行元件(交流接觸器、電磁閥等)與PLC輸出端子相連接。接線簡單，省去了傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)接線拆線的麻煩，減少了工作量。同時(shí)，由于PLC編程簡單，使用方便，使生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度大大提高。

    5．2  使用變頻調(diào)速器后，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無級(jí)調(diào)速，可適用各種規(guī)格條干的生產(chǎn)工藝要求，節(jié)省了電能，減少了對(duì)設(shè)備的沖擊，保護(hù)了電機(jī)。

    5．3  使保全工作更為簡便。傳統(tǒng)并條機(jī)如要改變羅拉轉(zhuǎn)速，則要更換皮帶輪。采用變頻調(diào)速后，羅拉轉(zhuǎn)速只需通過改變電機(jī)頻率來完成，不需要更換皮帶輪，提高了生產(chǎn)效率。