纺织机械的机电一体化

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1、纺织机械的机电一体化62自动化?纺织摘要:近年我国纺织机械机电一体化技术发展很快,提高了纺织机械整体水平,增强了在国际市场的竞争力,纺织机械的产量和出1:3均以每年20%以上增长.本文将从七个方面介绍了纺织机械电一体化的特点.关键词传动:控制:变频器.PLC:现场总线;纺织机械纺织机械的机电一体化高孝纲纺织机电研究所0引言近几年纺织机械的机电一体化水平迅速提高.其结果是机械结构大大简化,性能明显提高(生产速度提高.噪声降低,加工产品质量稳定,劳动条件改善等),在国内外市场的竞争增强,纺机的产量增加数倍,2007

2、年纺织机械年销售额超过500亿元.出1:3快速增长.2001年出口约1亿美元到2007年我国纺织机械出1:3到印度,巴基斯坦,孟加拉国,印尼,日本,德国等130多个国家.金额已超过1O亿美元.纺机机电一体化的主要特点:由单电动机传动改为多电动机传动.手动操作变成自动操作.模拟量控制发展为数字量控制从电气传动发展到运动轨迹控制,普及了PLC和变频器的应用推广了现场总线网络通信技术以及工艺参数的在线检测等可概括为以下七个方面.1从单电动机到多电动机传动由于纺织品的品种不断增加.提高纺织产品质量的要求日益增长同时.降

3、低劳动强度的呼声日渐增强.不少纺机由单电机传动改为多电动机传动例如传统梳棉机仅道夫是变速运行,而新型梳棉机已改为5台电动图1长边轴传动涤纶短纤维后加工联合机(牵伸段)圈雨托电?体化筱术2009.02lNTERNATIONALMECHATRONlCSTECHNOLOGY机变速传动;除道夫外.锡林,给棉罗拉,盖板清洁辊.圈条器均改为单独电动机变速传动.粗纱机也改为4台电动机分别传动锭翼,牵引罗拉,筒管和龙筋升降.涤纶短纤维后加工联合机从导丝机到四道牵伸机也由单电动机加长边轴和齿轮变速箱传动改为7台电动机分别传动导丝

4、,1,2,3和4道牵伸机以及紧张热定型机和叠丝机.图1为长边轴传动示意图,图2为多电动机传动系统方框图.图2多电动机传动涤纶短纤维后加工联合机由此,大大简化了机械结构.降低噪声,减少占地面积.提高车速增加单机产量,同时更改工艺方便,加工产品质量得到保证.采用多电动机传动后对各台电动机运行速度的控制要求更高,各电动机均需要同步调速或比例同步调速,位置跟随等.通常采用PLC控制技术和网络通讯技术来实现.由上可看出纺织机械能从单机电动机传动发展为多电动机传动,首先是由于PLC控制的变频调速系统技术的成熟并在纺机上得到

5、普及应用,工控机IPC或PLC控制的变频调速为数字控制.加上数字通信可以很方便地精确控制各台电动机的运行.保证全机各电动机根据不同的工艺要求按不同的规律运行.2从手动操作到自动操作络纱机按操作形式分成普通络筒机和自动络筒机,T斗黪一～一冠～～.习)8—1』CI一雷叠_.概琏誊机[==蚴A卷曲机nu蝴箱两者的根本区别是普通络筒机每锭纱线接头均由手工操作来完成,而自动络筒机每锭纱均自动接头.自动接头可以是一台打结器对全机或一侧的各锭进行循环打结,也可以是每锭均设有打结器.如锭数较多,速度较高,一般是每锭均设有打结器

6、.电子清纱器对纱线进行全程监视.当清纱器发出无纱信号后,筒子抬起并刹车一槽筒刹车一筒子落下一筒纱吸咀上行一槽筒倒转一风门打开并吸纱一筒纱吸咀下行.使筒纱进入接头装置并短时等待一管纱下行,探测是否有管纱,若有管纱.管纱吸咀动作(包括预清纱器和张力盘的开,闭等).并把管纱送至接头装置:若管纱已用完则先换管纱,然后管纱吸咀再动作,待管纱和筒纱都进入接头装置后一接头装置开始接头.接头完成后一槽筒重新起动一纱线进入纱路,开始正常络纱.该络简机为单锭单电动机驱动.槽筒由无刷直流电动机同轴传动,保证了槽筒在高速运转下能迅速刹

7、车,全机共6O台无刷直流电动机,也有的络筒机采用伺服电机驱动或交流变频调速电动机驱动.每锭接头部件由4台步进电机分别驱动筒纱吸咀动作,管纱吸咀动作,换管动作和接头动作.保证筒纱吸咀,管纱吸咀和换管的准确定位.全机共240台步进电机.吸风系统吸风电动机由交流异步电动机传动,变频调速.每锭设有单锭CPU控制器,控制该锭接头程序.运转速度和纱线张力.上位机采用工业计算机IPC,并配有17英寸触摸屏监控纱线质量,筒子防叠.纱线张力,打结循环程序以及吸风电动机等工作状况,数据统计和工艺参数设定,显示等全机采用CAN现场总

8、线控制系统(FCS)如图3所示.的发展.推动了信息化时代的到来,数字仪表,数字控制器纷纷推出,上世纪90年代数字量控制系统日益发展起来,尤其是网络技术的应用,数字控制逐步普及.PLC控制的变频调速已应用到大部分纺织机械.每年用于纺织机械的PLC控制的变频调速系统达5万套以上,其中大部分都有了数字控制技术.近年推出的新型纺机产品不仅采用数字控制,还采用了多种总线实现数字传输.采用触摸屏或