摘 要:介绍了清梳联电气控制体系的构成,各控制单元的工作原理、应用实践、应用效果以及解决清梳联生产线的常见电气故障,保证生条质量稳定的应用实践。3 清梳联集中联锁控制单元及应用实践在清梳联流程中,由于是将不同型号、不同功能的设备,按照一定的工艺流程进行排列组合,因此前后机台之间就需要通过相互的联锁控制,来满足生产的需要。
早期的清梳联联锁控制是通过各个机台之间大量的连接线、继电器以及按钮等电气元器件组成,结构复杂、臃肿,而且由于设备自身控制系统和联锁控制之间的相互层层嵌套,使出现故障后不容易查找排除,设备运转可靠性差。现在清梳联电气系统引入了集中控制概念。
单元机之间原先的大量互连线、继电器等元器件,被PLC中的I/O端口和内部辅助触点所代替,不但加强了设备之间的逻辑控制,而且使操作、维护起来更加方便、快捷。例:FA028型多仓混棉机与FA006D型往复抓棉机之间所有相关设备的联锁信号,均接入PLC控制单元中,其对应的内部辅助触点串联使用。
当设备启动满足给棉条件后,输入端使能对应的PLC内部常开触点闭合,能量流经闭合的触点到达PLC输出端。PLC控制单元输出给棉信号,控制FA006D型往复抓棉机进行抓棉工作。
4 清梳联输棉管道压力控制单元及应用实践清梳联输棉管道压力控制单元是整个清梳联控制体系中的核心,连续喂棉装置则是管道压力控制单元的核心,起着承上启下,协调清花和梳棉供求关系的重要作用。连续喂棉装置的合理使用可以快速稳定系统供棉,降低梳棉机生条质量的波动。
4.1 清梳联输棉管道压力控制清梳联输棉管道压力控制单元的构成,是基于自动控制系统中的反馈理论。反馈的要素主要有3个部分:测量、比较和执行。
即测量关注的变量,与期望值相比较,用该误差纠正调节控制系统的响应。在清梳联输棉管道压力控制单元中,压力传感器是测量元器件,连续喂棉装置是比较元器件,而辊筒清棉机(如:FA109系列三辊筒清棉机、FA111系列单辊筒清棉机、JWF1124系列单辊筒清棉机等)和多仓混棉机(如:FA028系列多仓混棉机等)共同构成的给棉系统是执行元件。
压力传感器检测输棉管道的压力,并将检测到的压力值转化为0~10V的模拟量信号,传输到连续喂棉装置中,再由连续喂棉装置将接收到的模拟信号,计算还原成管道压力实际值,与管道压力设定值(期望值)相比较,计算实际值和设定值之间的误差并经过自身P、I、D参数整定后,输出一模拟量信号控制辊筒清棉机输棉帘速度,从而达到修正管道压力的作用。辊筒清棉机给棉电机的变频器按设定的比例关系控制着多仓混棉机出棉罗拉的转速。
其联锁控制关系如图2所示。 在参数修正上,一般按照从小到大的顺序,先修改比例系数P,然后是积分时间I,最后再修正微分时间D,边修正边观察管道压力波动范围。
如果发现输棉管道压力实际值在设定值的左右变化比较频繁,应适当增大比例系数;如果输棉管道压力在偏离设定值的过程中恢复比较慢,应减小积分时间;如果输棉管道压力围绕设定值的波动周期较长,应增加积分时间。微分时间影响输棉管道压力波动的频率,如果波动频率较快,应减小微分时间;反之,应增加微分时间。
在整个调整过程中,要多看多试多分析,最终的目的是保证输棉管道压力实际值围绕着期望值稳定有序地上下波动。4.3 清花机组参数的设定在清梳联输棉管道压力控制单元中,压力传感器测量的是喂棉管道中某一点的静压,输棉管道内的压力是由输送纤维的气流和纤维共同产生的,纤维的供给量是由辊筒清棉机和多仓混棉机共同构成的给棉体系来保证的。
在调整过程中,供棉是否稳定是保证连续喂棉装置控制输棉管道压力稳定的必要条件。一般情况下,在生产中要保证辊筒清棉机的给棉运转率在80%~90%之间[4](也就是辊筒清棉机的给棉变频器的工作频率在40~45Hz)。
辊筒清棉机输棉帘的运转速度由连续喂棉传输过来的信号控制。多仓混棉机的给棉罗拉转速由辊筒清棉机PLC输出的信号控制,其变频器工作频率可以由数学公式表示为H=k×U。
其中H为加载到给棉变频器上的工作电压;k为给棉比例系数,在多仓混棉机操作面板上设定;U为辊筒清棉机PLC输出信号[1-2]。在正常生产中,用户可以根据产量的要求,自己设定给棉比例系数k。
5 结 语郑州某纺织厂对清梳联控制系统进行了全面优化,每套清梳联生产线在月产量相同的基础上,减少了开车时间,月平均节约用电1 700kW•h左右;生条定量波动明显减小;清梳联因故障停机时间明显减少,清梳联系统的平均无故障工作时间(MTBF)大大增加。参考文献:[1]张运刚,宋小春.西门子S7-200PLC技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2007.[2]张 扬,蔡春伟.S7-200PLC原理与应用系统设计[M].北京:机械工业出版社,2008.[3]汤水利,张小平,吕宏斌,等.国产清梳联纺特细特纱应用技术探讨[J].中原工学院学报,2007,18
(5):74-77.[4]汤其伟.清梳联合机使用手册[M].北京:中国纺织出版社,2007.