我國(guó)現(xiàn)有的一些小紡織廠現(xiàn)有的紡機(jī)很多都屬于八、九十年代從國(guó)外進(jìn)口。這些設(shè)備大多都比較陳舊，自動(dòng)化水平堪憂。而現(xiàn)在生產(chǎn)的新設(shè)備中，基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，集中控制系統(tǒng)，生產(chǎn)效率和質(zhì)量都得到了極大地提高，可設(shè)備費(fèi)用相當(dāng)昂貴。現(xiàn)在廣大工控人士對(duì)紡織機(jī)械的自動(dòng)化和變頻改造都給予極大的關(guān)注。
作為一種高新技術(shù)的產(chǎn)品的變頻器，同時(shí)具有節(jié)能與環(huán)保（如今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩個(gè)方向）的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到重視，并逐漸取代直流調(diào)速，在傳動(dòng)系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位。變頻器主要以其優(yōu)秀的調(diào)速和起動(dòng)與制動(dòng)性能，高效和顯著的節(jié)電效果，以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域等諸多優(yōu)點(diǎn)，而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最理想、最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。而隨著近年來隨著紡織機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)水平的不斷提高，交流變頻調(diào)速已成為一種趨勢(shì)。在大多數(shù)新開發(fā)的紡織機(jī)械產(chǎn)品中幾乎無一例外地應(yīng)用了交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速裝置。
二、地毯機(jī)變頻改造的工作原理
以80年代美國(guó)生產(chǎn)的地毯機(jī)為例，整個(gè)電氣控制結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，自動(dòng)化水平低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。在參考現(xiàn)代進(jìn)口紡機(jī)的工作原理和工藝要求后。我們對(duì)此設(shè)備進(jìn)行了系列技術(shù)改造。
選用一臺(tái)SKI600系列15KW的產(chǎn)品（配制動(dòng)電阻）同步控制兩臺(tái)5.5KW主軸電機(jī)，輔助光電開關(guān)、安全拉線開關(guān)、接近開關(guān)等檢測(cè)元件，控制全機(jī)的開機(jī)、停機(jī)、報(bào)警及滿紗、落紗等工作。
1、 變頻調(diào)速的工作過程
紡機(jī)需要一個(gè)慢啟、慢停，斷紗、滿紗精確停車過程，變頻調(diào)速的整個(gè)工藝流程如
2、開機(jī)、停機(jī)工藝實(shí)現(xiàn)
電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)前需提示2s，用一60分貝的蜂鳴器在開機(jī)前鳴叫2s，以提示操作工人把手退出針工作區(qū)。為了克服在啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)無力和不平滑的缺點(diǎn)，將啟動(dòng)頻率設(shè)定為6hz，適當(dāng)提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)把另一種功能即S曲線加入到啟動(dòng)過程中，這樣它既有慢啟動(dòng)的功能又有比較圓滑的啟動(dòng)過程，讓人感覺得到從低速上升過程中的速度變化。這樣解決了直接啟動(dòng)中電機(jī)經(jīng)常燒壞的問題，又防止了粗紗細(xì)節(jié)和斷頭的產(chǎn)生。
斷紗停車、滿紗停車或安全保護(hù)停車時(shí)，同樣使用S曲線的減速過程。粗紗機(jī)停車還有一個(gè)特殊的要求就是錠翼定位停，機(jī)器每次減速停車后錠翼停在同一個(gè)位置上，針退出布層，離布面3mm處（精度在1%內(nèi)），以便操作工的操作。我們利用可編程輸入輸出端子和PLC編程可實(shí)現(xiàn)這技術(shù)要求關(guān)鍵點(diǎn)。具體過程是這樣，設(shè)備在減速停車到設(shè)定頻率6hz時(shí)，利用可編程繼電器輸出一個(gè)信號(hào)給PLC，PLC判斷信號(hào)后輸出一個(gè)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)給設(shè)備，保持6hz低速運(yùn)行一定時(shí)間。此時(shí)光電接近開關(guān)開始工作，檢測(cè)安裝在錠翼輪的位置檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)輸出開關(guān)量信號(hào)為 PLC ，輪旋轉(zhuǎn)一周PLC計(jì)數(shù)一次，計(jì)數(shù)滿兩次后，PLC輸出一個(gè)信號(hào)給設(shè)備關(guān)斷輸出，同時(shí)電磁離合器動(dòng)作。
3、變頻點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)
點(diǎn)動(dòng)頻繁是地毯機(jī)的又一特點(diǎn)，地毯機(jī)的點(diǎn)動(dòng)只要按著點(diǎn)動(dòng)按鈕將保持一定頻率運(yùn)行，這種低速運(yùn)行是為了操作、試針、維修等方便。要求低速運(yùn)行，并可在任意位置停車。但是設(shè)備不能長(zhǎng)期工作在6hz以下，而且連續(xù)、頻繁地點(diǎn)動(dòng)會(huì)引起過電流保護(hù)。我們?cè)赑LC里加入判斷程序，就是在一定時(shí)間內(nèi)，連續(xù)點(diǎn)動(dòng)只響應(yīng)一次。點(diǎn)動(dòng)時(shí)，我們不要求準(zhǔn)確位置停車，所以我們?cè)赑LC編程中加入另一判斷程序，判斷是點(diǎn)動(dòng)還是正常運(yùn)行。如是點(diǎn)動(dòng)，將不響應(yīng)提示音，接近開關(guān)不工作，電磁離合器繼續(xù)工作。PLC因?yàn)槠湄S富的可編程序指令，完全可以實(shí)現(xiàn)這些功能。
4、急停系統(tǒng)
在此次設(shè)備改造中我們?cè)黾恿嗽S多功能：在設(shè)備前后各安裝一個(gè)安全拉線開關(guān)，當(dāng)緊急情況下工人可方便的拉動(dòng)拉線，讓電機(jī)立即快速停下來。我們選擇了光纖式光電傳感器作為檢測(cè)斷線用，當(dāng)斷線后，線頭飄過光電檢測(cè)區(qū)域，光電開關(guān)動(dòng)作，輸出一個(gè)信號(hào)給PLC。PLC發(fā)出警告并停機(jī)。
由于錠翼旋轉(zhuǎn)具有一定的慣性，且設(shè)備運(yùn)行中不斷有快速停車過程，設(shè)備加一個(gè)制動(dòng)電阻實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)，保證設(shè)備不會(huì)過壓保護(hù)。
三、效果分析
地毯機(jī)經(jīng)過設(shè)備設(shè)備改造投入運(yùn)行后，工作穩(wěn)定可靠，操作方便，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。采用變頻調(diào)速后，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，提高生產(chǎn)效率。電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，毯面質(zhì)量明顯提高，而且能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置停車后，織出的地毯上再?zèng)]有停機(jī)留下的痕跡。 安全保護(hù)系統(tǒng)完善，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕。
四、結(jié)束語
上述內(nèi)容分析了變頻器在進(jìn)口地毯紡織機(jī)械中怎樣實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速和自動(dòng)化改造，描述了地毯機(jī)利用變頻器控制定位、慢啟動(dòng)、運(yùn)行過程中的變速過程。滿足紡織工藝的要求，大大提高了紡織質(zhì)量，減輕了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這樣地毯機(jī)才能隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，生產(chǎn)設(shè)備越來越先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中質(zhì)量好的產(chǎn)品才能立于不敗之地。
