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    1 傳統(tǒng)并條機系統(tǒng)簡介

    傳統(tǒng)的并條機如A272C、A272F等一般以二眼為一節(jié)，喂人棉條用平臺，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M1控制皮帶輪，靠調(diào)整齒輪速度來變換羅拉速度。主電機的啟動、停止，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等電氣邏輯控制與保護動作均由繼電器、接觸器完成。靠人工調(diào)節(jié)機械傳動比和相關(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，加大了工人的勞動強度，同時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，電機啟動對電網(wǎng)和機械沖擊大，自動化程度低，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，有必要對其電氣控制系統(tǒng)進行改造。

    2 改造方案

    對原電氣控制系統(tǒng)進行了如圖1所示的技術(shù)改造。電氣改造內(nèi)容有：保留主機和風(fēng)機，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)動主電機來完成主機動作控制，實現(xiàn)無級改變主機出條速度。 

圖1 PLC－VVVF電器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

    3 PLC設(shè)計

    以PLC作為并條機主控制器，處理整機電氣控制系統(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指示現(xiàn)象，故并聯(lián)運用。

    4 主機調(diào)速

    主機M1通過變頻器完成平滑起動，起動時間為5～10 s，由變頻器序號21設(shè)定。低速運行頻率約為20 Hz，出條速度約200 m／min。低速運行時間由PLC中的KTl控制，低速運行結(jié)束后，主機M1進入高速，吸風(fēng)電機M2起動。M1主電機采用新型電磁制動裝置，當(dāng)遇到斷條、擁花等故障時，M1定子繞組與電網(wǎng)脫離，立即給制動線路通人直流電源，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，使電機作勻減速運行，整個制動過程很平穩(wěn)，制動時間不大于0．3S。

    為更好地調(diào)節(jié)電機速度，在變頻器上加一可調(diào)電阻，主機速度調(diào)節(jié)范圍為200-500 m／min。KT1為主電機低速運行時間，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)并條機比較

    5．1  PLC的接線只需將輸入信號的設(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，由于PLC編程簡單，使用方便，使生產(chǎn)線的自動化程度大大提高。

    5．2  使用變頻調(diào)速器后，實現(xiàn)了電機的無級調(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，減少了對設(shè)備的沖擊，保護了電機。

    5．3  使保全工作更為簡便。傳統(tǒng)并條機如要改變羅拉轉(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頻率來完成，不需要更換皮帶輪，提高了生產(chǎn)效率。