1 前言

　　棉紡工序關鍵-并條機能適應純棉紡、棉型化纖及中長纖維的純紡與混紡等多種工藝的并合牽伸径候，以提高棉條長片段均勻度及纖維的伸直平行满律，使不同質量的纖維在棉條中的混合更均勻群鞭。可用于精梳后一道并條咖迄，縮短了流程刃纽，具有較好的熟條質量，尤其是降低重量不勻率溉浙，改善條干CV值均有明顯效果烫止，其質量指標能達到相關烏斯特統(tǒng)計值25％水平。

　　國產(chǎn)新型高速并條機設計速度在600-800m／min或以上戳稽，實開車速應達到400m／min,國產(chǎn)新型高速并條機大多為雙眼馆蠕，單眼并條機已研制成功。

2.傳動系統(tǒng)

2．1主電機可為雙速電機惊奇，大多均為變頻電機互躬，其調(diào)速方便、準確颂郎，啟動平穩(wěn)吼渡，開速時間可調(diào)且節(jié)電效果明顯。一般電機帶電磁制動祖秒，制動過程平穩(wěn)可靠诞吱，制動時間≤0．3秒。

2．2牽引系統(tǒng)均用同步齒形帶竭缝、導條羅拉采用平皮帶傳動房维，減少了傳動級數(shù)，提高了傳動精確性跳蚓、柔韌性和可靠性吕粹，穩(wěn)定了牽伸效果，降低了噪聲绑燃，能消除由于開關車造成的粗細節(jié)懒俊，給紡紗質量提供了保證。

2．3主傳動齒輪普遍采用斜齒盛己，提高了齒面精度船酗，并置于車頭齒輪箱內(nèi)，實行油浴弊肢，減少了保養(yǎng)時間收泥，控制了噪聲，增加了使用壽命蠕为。

3.牽伸機構

3．1牽伸形式琐店。曲線牽伸形式使條子質量進一步提高。

（1）三上三下壓力棒上托式曲線牽伸，其機構最為簡單俊势，車面占用面積最少洋魂，羅拉隔距調(diào)節(jié)余地大，雖能適應并條機的高速和質量要求喜鼓，但是中羅拉膠輥既是后區(qū)的牽伸輥又是前區(qū)的握持輥副砍，其工作條件和受力狀態(tài)不易穩(wěn)定，牽伸作用受到一定局限性颠通。

（2）三上三下壓力棒加導向輥曲線牽伸址晕，該牽伸形式是在三上三下牽伸機構上在前上羅拉前加裝一根與前膠輥同為Φ36mm的膠輥，其與前羅拉中心距為34．01mm顿锰，為此谨垃，該機型前羅拉直徑由35mm增大為4．5mm，使導向輥的安裝較為寬舒硼控，并能獲得較高的出條速度刘陶。導向輥能較好地改變輸出條子方向，由與喇叭口軸線相差90°減小到30°以下牢撼，利于高速條子順利通過喇叭口匙隔，縮短了輸出距離，減少了機前涌頭現(xiàn)象和意外牽伸熏版，還有利于高速牽伸的穩(wěn)定纷责。

（3）四上四下壓力棒曲線牽伸，是在三上三下的基礎上增加一根羅拉和膠輥系亭，從而形成三個區(qū)域剿哪，其后區(qū)為低牽伸區(qū)，前區(qū)為主牽伸區(qū)晋合，而中區(qū)為微張力牽伸區(qū)主厅。這種設計改善了前區(qū)的后膠輥和后區(qū)的前膠輥的工作條件，使前區(qū)的后膠輥主要起握住作用掐腕，后區(qū)的前膠輥主要起牽伸作用咒祠，使牽伸過程中的受力狀態(tài)較為合理，可獲得較好的握持效果捺再，利于穩(wěn)定條干質量萌琉。

（4）四上四下壓力棒加導向輥曲線牽伸，是在前膠輥前加裝一根相同直徑34mm的膠輥作為導向輥糜隶，從而減小輸出條進入喇叭口的角度宜箩，該機設計5根上膠輥均為Φ34mm，四根羅拉同為Φ35mm盹屠，雖減少了規(guī)格和備件，方便了管理，但導向輥過于靠近前膠輥膀捷，其在前羅拉上的包圍弧較短迈嘹，對高速輸出須條的控制有一些影響。

（5）牽伸形式特點比較全庸。
·從提高牽伸過程穩(wěn)定性講秀仲，四上四下壓力棒曲線牽伸是獲得好評的形式之一。
·從并條機不斷提高設計速度講壶笼，如何穩(wěn)定條干質量在較高的水平神僵，選用當前較適宜的牽伸形式則顯得更加重要。
·壓力棒的材質覆劈、斷面幾何形狀保礼、安裝位置、防塵责语、除塵等均為牽伸系統(tǒng)的重要組成部份炮障，必須重視。
·導向輥是并條機在高速前提下出現(xiàn)的附加裝置坤候，使用趨勢明顯胁赢。

3．2對羅拉的要求

（1）在牽伸機件中，前羅拉的實開線速度已達到400m／min的高速投篇，其機械振動也會加大而產(chǎn)生機械波欠杀，影響牽伸握持的穩(wěn)定性，導致須條出現(xiàn)牽伸波爸备，使條干質量下降讯策。

（2）羅拉聯(lián)接端面跳動及工作外圓跳動其制造應<0．008mm的內(nèi)控標準，達到不出現(xiàn)機械波的要求贵郎。

（3）羅拉應有較高的彎曲剛度和足夠的扭曲剛度其表面精度高职靴、光潔度高、轉動要平穩(wěn)蒂轨。

3．3加壓特點

　　加壓方式目前多數(shù)采用彈簧搖架欲广，其結構簡單、成本低檩榕、操作方便繁触、易維護。关揣。

3．4膠輥

　　膠輥是紡紗工程中最為重要的器材之一句惯，在高速、重壓下運轉支救，會產(chǎn)生靜電抢野、溫升拷淘、中凹變形、易纏花等缺陷指孤。

4.自調(diào)勻整系統(tǒng)

4．1并條機勻整系統(tǒng)均采用開環(huán)式

　　即檢測在前启涯，勻整在后。喂人部分檢測恃轩，國產(chǎn)機都采用凹凸羅拉结洼，由位移傳感器將位移量轉變?yōu)殡娦盘栞斎胗嬎銠C中與設置的標準量比較，計算出差值并存儲叉跛，當被測量的棉條到達變速點時松忍，輸入信號經(jīng)計算機處理，調(diào)整伺服電機轉速筷厘，經(jīng)差速器與主機速度合成鸣峭，控制牽伸系統(tǒng)變化，從而改變后（或前）區(qū)牽伸倍數(shù)机凭，修正了喂人條子的重量偏差迟伤。勻整的主要性能為勻整片段1．5cm；勻整精度±1％级衅；勻整范圍±25％娘型。

4．2棉條“在線”監(jiān)控

　　由圈條壓輥上方的監(jiān)測傳感器持續(xù)、準確笑诫、快速地測量輸出棉條的質量經(jīng)計算機進行控制铝矢，并在面板顯示出條的質量。勻整精度可達到≤l％咽行，超限自動停機跪消。DV2-AL采用國家專利鐘擺式壓輥羅拉搭配重量傳感器，控制和顯示輸出棉條質量差讼，達到勻整精度要求准魁。

4．3雙眼并條機的自調(diào)勻整系統(tǒng)

　　采用二套勻整裝置，二眼分別進行有效控制赫斥。其勻整裝置可配瑞士烏斯特USG或國產(chǎn)航空總公司613所BYD卤竭，二者性能上均能滿足勻整范圍。

（1）控制一羅拉的主電動機是由一個由變頻器驅動的變頻電動機硼婿，這樣由PLC通過串行通信的方式對其進行速度控制锌半，可根據(jù)需要實現(xiàn)起動的無級變速。

（2）二羅拉與三羅拉通過齒形帶相連寇漫，完成有著固定牽伸比的預牽伸刊殉，二羅拉由一個伺服電動機進行拖動，同時在一羅拉主軸上設置一個編碼器州胳，該編碼器與拖動二羅拉的伺服電動機控制器相連记焊，通過對該控制器的參數(shù)的設置逸月，利用其電子齒輪的功能，使得無論一羅拉速度高低亚亲，二羅拉與一羅拉的牽伸比始終保持設定的一個比例關系彻采。

（3）拖動二羅拉的伺服電動機由PLC通過一定的控制算法，經(jīng)過與控制器的串行通信實現(xiàn)其調(diào)速捌归。

（4）凹凸檢測羅拉通過一個放大裝置，將位移放大岭粤，還安裝有一個位移傳感器惜索。同時在檢測羅拉的旁邊放置一個脈沖信號發(fā)生器，當檢測羅拉轉過一定的角度惰衬，即棉條經(jīng)過一定的位移后铡碧，發(fā)出一個脈沖，實現(xiàn)其定長檢測控制羔题，克服以前定時檢測在速度不穩(wěn)定時愧蔬，計算勻整延時困難的不足。脈沖信號發(fā)生器通過一個串口和PLC實現(xiàn)通信鉴何。

（5）在整個并條機的過程控制茴夯、故障診斷、紅外線自停及簡單的日常數(shù)據(jù)處理仍由PLC實現(xiàn)矢妄，由PLC統(tǒng)一協(xié)調(diào)整個自調(diào)勻整系統(tǒng)屁茁。

勻整系統(tǒng)參見圖1。

                                                                               圖1 勻整系統(tǒng)參見

凹凸羅拉
伺服電機
齒輪箱
位移傳感器
轉速器
變速傳感器
喇叭口
前置放大器
壓輥速度傳感器

5.電氣控制系統(tǒng)分析與設計

5．1電氣控制選型

　　選用臺達可編程控制器PLC汇氛，觸摸屏控制组伐，實現(xiàn)人機對話。觸控式控制面板能顯示相關運轉數(shù)值呛靡，能在運轉狀態(tài)下設定輸出速度硕帖，能對異常警報斷電記憶，方便管理铅鲤。方便調(diào)整及檢測划提。采用變頻調(diào)速，減少皮帶輪變換彩匕，解決開關車時瞬間條干惡化腔剂。

　　在牽伸機件中，前羅拉控制采用5.5KW變頻器;電磁剎車方式;

　　吸風電機:0.75KW.一般直接驅動無須變頻器,啟動可能有一定的噪音.

　　后羅拉控制,大多設備并無控制,前后羅拉位置相對固定,需要機械調(diào)整羅拉支架滑塊.現(xiàn)在也有在后羅拉處用一顆1KW伺服控制后羅拉的位置驼仪，增加1個旋編檢測位置.

5.2自動換桶

　　自動換桶并條機提高自動化程度能減輕操作工的勞動強度掸犬，普遍采用定長，主機停車绪爸，積極式斷條湾碎，換桶電機啟動經(jīng)機械傳遞回轉推桿宙攻。推出滿桶，送進空桶并定位介褥，主機啟動后完成換桶過程座掘。

　　滿桶后，圈條盤出口自動定位柔滔，主機停車驳疚，依次換桶電機啟動帶動弧形推桶板推出滿桶、斷條浅腥、推桶板退回贞触；轉臂電機啟動使轉臂向下旋轉90°；推動電機再啟動鱼雇，通過轉臂將滿桶繼續(xù)外推吗屏；補桶電機通過傳動由撥盤將空桶送至預定位置，撥盤退回礼猪；推動電機經(jīng)轉臂將空桶拉到底盤上菱戒；轉臂電機使轉臂上旋90°，最后主電機啟動硅盹。完成全部換桶過程只需30多秒慧跋。該過程由PLC控制，保證了換桶的可靠性绿踱。

5.3潔與吸風

（1）上清潔形式有回轉絨套冠秉、金屬鋼棒、浮動清潔棒菲藏、清潔桿等视事。通過上吸風將其聚集的花衣吸人棉箱，達到清潔上羅拉的要求庆揩。

（2）下清潔形式有丁晴刮圈俐东、單皮圈往復、橡皮片等订晌，并通過下吸風口將花衣吸入風箱虏辫，能有效的除去棉條中的雜塵。

（3）吸風裝置均獨立設計锈拨、使用砌庄，自成系統(tǒng)，配備1．5KW左右的2級電機奕枢，提高了傳動的可靠性娄昆。吸棉箱設計有積極式自動剝棉裝置，并附有貯棉倉缝彬；FA311增加刮棉箱萌焰；也有采用渦流排風方式哺眯。均使金屬過濾網(wǎng)表面不積花衣和粉塵，達到氣流暢通篱瀑，滿足吸風要求止槽。

5.4喂入與自停

（1）導條方式多數(shù)機型采用高架積極式，高度可調(diào)送县。導條羅拉已由一端支撐發(fā)展為雙支撐揍久，減少振動、適應高速榨未。導條羅拉由鍍鉻光面向鋁合金溝槽發(fā)展悄慨，精度提高，重量減輕收谭。

（2）電氣自停已逐步被光電自停替代，光電從二路自停向多路自停發(fā)展全僧。采用光電與八路檢測雙保險旧败，能保證斷條、缺條立即停車公杰。

　　繞皮輥暮孕、涌頭、壓輥繞花许起、滿桶等均設計有自停裝置十偶，罩殼設有安全連鎖機構，同時用相應的有色燈顯示园细，方便操作處置惦积。

　　FA311F 型高速并條機綜合國內(nèi)外同類型的優(yōu)點，主電機采用變頻調(diào)速器猛频，該機采用先進的觸摸式人機界面狮崩，動作控制和數(shù)據(jù)計算采用PLC控制，變頻器頻率給定也通過通訊方式,進行工藝參數(shù)設置和編程.主牽伸形式采用四上四下附導向皮輥牽伸形式鹿寻，上清潔可先用浮動金屬棒裝置睦柴，工作穩(wěn)定可靠，適紡纖維品種廣泛毡熏，輸出速度可達 600-800M/min 坦敌。

　　主電機采用變頻調(diào)速，起動平穩(wěn)痢法∮剑可編程控器（ PLC ）與人機界面聯(lián)為一體，完成該機的邏輯控制與故障診斷功能疯暑∧廖龋抗干擾能力強,運轉可靠.通過觸摸式人機界面,可方便設定各種工藝參數(shù)茫绅。

5.5工藝計算

（1）產(chǎn)量計算
壓輥輸出速度（米/分）
V=∏×d×n×D0/（1000×d0）
其中:n-主電機轉速
d—壓輥直徑
D0:電機皮帶輪直徑
d0:壓輥傳動軸皮帶輪直徑
理論產(chǎn)量:
Q0=2＊60V＊Q/5000=0.024VQ（公斤/臺時）
QL0=2＊60V/1000=0.012V（千米/臺時）

（2）張力牽引
給棉羅拉～導條羅拉張力=51＊70＊27/50＊28＊I
I——-給棉張力壓
后羅拉～給棉羅拉間張力牽引=77＊35/54＊51
壓輥～前羅拉張力牽引=27＊51/39＊35
圈條盤～壓輥張力牽引=COI DIA＊24＊15＊D＊39/51＊55＊22＊39＊57-1/COIL NO
其中:
D——-圈條張力牙
COIDIA—圈繞直徑
COIL NO——-圈繞數(shù)

（3）系統(tǒng)框圖（圖2）
典型的臺達機電產(chǎn)品套餐，具體配置為：
PLC：DVP24ES00R2
HMI：DOPA57GSTD
AMD：VFD055M43A

                                                                                  圖2 系統(tǒng)框圖

5.6程序設計

　　可編程控制器選用臺達DVP24ES00R2
　　該機種為臺達標準功能主機闰袒，具有以下特點： 2個通訊口咳综，內(nèi)建高速輸入/輸出
　　30KHz高速計數(shù)器、20KHz脈波輸出悴觅，
　　豐富的指令霍执，功能強大，超穩(wěn)定的電氣特性轰蜗，最佳性價比删摸。

程序動作流程：

中途故障情況:

低速段走完，進入高速運行

自動換桶功能;可選

5．7電氣原理設計

（1）電氣原理設計參見圖3自葡。

圖3 電氣原理設計

（2）PLC的I/O表

輸入地址：
X0 轉速脈沖
X1 停止/復位
X2 啟動按鈕
X3 機后復位
X4 熱保護
X5 擁花
X6 羅拉纏綿1
X7 羅拉纏綿2
X10 羅拉纏綿3
X11 羅拉纏綿4
X12 機后斷條前
X13 機后斷條中
X14 機后斷條后
X15 安全門（左）
X16 安全門（中）
X17 安全門（右）
X20 桶到位
X21 探位檢測
X22 后備桶左
X23 后備桶右
輸出地址：
Y0 主電機
Y1 吸風電機
Y3 剎車
Y4 紅燈
Y5 綠燈
Y6 黃燈
Y7 白燈

5．8人機界面設計

（1）采用臺達DOPA57GSTD

·ARM9 CPU, 202.8Hz
·320 ＊ 240 畫素
·圖形 & 文字顯示
·4個功能鍵
·3M Flash Memory存放應用攀誓、宏、配方及系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)占用1M恤仁、配方最大容量64K
·256K bytes SRAM存放歷史數(shù)據(jù)240K坏榜、警報數(shù)據(jù)8K
·2個串行通訊端口
·USB 1.1 高速下載規(guī)劃程序
·支援SMC卡
·輸入電壓直流24V
·觸控屏幕符合IP65規(guī)格

（2）人機與PLC通訊采用rs232 com1,modbus ASCII/9600/7/1/even mode

　　人機觸模屏上顯示出條長度,出條速度,班產(chǎn),單桶長度等, 設定速度和時間,可以設定4個班次,進行產(chǎn)量統(tǒng)計,監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài),實時報警;
具體規(guī)劃如下

（3）主畫面

單筒定長:顯示當前滿筒設定長度。
剩余長度:顯示當前單筒運行剩余長度（單通倒計數(shù)）隆檀。
運行長度:顯示當前單筒運行實際長度（單筒正計數(shù)）摇天。
右邊班產(chǎn):顯示當前班實時累計產(chǎn)量】致兀總產(chǎn)顯示四班當前實時累計產(chǎn)量之和泉坐。
主畫面下方有一橫行觸摸按鍵任務欄，從左到右分別是監(jiān)控裳仆，設定腕让，班次，警報鉴逞，I/O记某，維護共六個觸摸子菜單，分別按下該觸摸鍵進入各自功能构捡。右邊還有強制換筒鍵液南。
右上方顯示日期和時間。

（4）監(jiān)控畫面

　　按一下監(jiān)控鍵進入下面監(jiān)控屏畫面勾徽，按回主畫面鍵返回主屏滑凉。此畫面直觀模擬顯示并條機整體運行狀態(tài)。故障點的燈白表示正常斗黍，灰色表示故障該點處理二娄。

　　斷條指示燈亮表示喂入斷條故障。

　　纏綿后有四個指示燈分別對應搖架自停微動開關S4-S7，當哪一個搖架自停臂因纏繞上下羅拉而抬起時苇恤，對應指示燈亮淡碟。便于故障處理。

　　擁花指示燈常亮表示機前擁花或堵斜管供窝。
　　滿筒指示燈常亮表示正常滿筒停車一步。閃亮表示超定長引起停機。
　　門開關三個指示燈分別表示左門百涕，中門率满，右門，如果哪個門打開斩角，對應指示燈變亮表示故障夷呐。
　　熱保護指示燈亮表示變頻器故障或風機熱保護，不亮表示正常伶丐。
　　主電機和風機指示燈亮分別表示主電機和風機正在運行悼做。不亮表示沒有運行。
　　此屏塔燈指示燈狀態(tài)表示和車頭塔燈指示燈狀態(tài)一致哗魂，表示相同狀態(tài)贿堰。功能如下：
　　·紅燈常亮：表示纏繞上下羅拉；
　　閃亮：表示機前擁花或堵集棉器和斜管啡彬；
　　·綠燈常亮：表示機后斷條；
　　閃亮：表示無備用空桶（自動換筒用）故硅；
　　·黃燈常亮：表示正常滿桶停機庶灿；
　　閃亮：表示超定長引起停機；
　　·白燈常亮：表示正常處于待機狀態(tài)吃衅；
　　閃亮: 表示安全門未關閉好往踢；
　　·紅燈和綠燈同時閃亮：表示該機風機熱保護動作或變頻器故障，請找電工查明原因徘层，若屬變頻器故障請斷電停三分鐘后再送電峻呕，故障可能復位。若不能復位趣效，請找專家排除瘦癌。

班產(chǎn)畫面.

6總結

　　系統(tǒng)以前使用單板機控制，數(shù)碼顯示绊叙，系統(tǒng)操作界面麻煩填丢，電路不穩(wěn)定經(jīng)常更換電路板。現(xiàn)在應用臺達的人機界面,ES系列可編程控制器,變頻器,編碼器在并條機控制均有高性能的表現(xiàn),也體現(xiàn)了在OEM上臺達的優(yōu)勢, 貯存和顯示內(nèi)容廣泛夸营，自調(diào)勻整敞灸，張力控制，輕松實現(xiàn)系統(tǒng)功能。
 
 

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)区酷，轉載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享掘鱼，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責，也不構成任何其他建議丛幌。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布鸣拦、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺堵忌，不為其版權負責扇述。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片杯道、文字如涉及作品版權問題匪煌，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容党巾，以保證您的權益萎庭！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。