摘要：傳統(tǒng)的假捻機(jī)系統(tǒng)方案表現(xiàn)在：PLC集所有控制于一身，采集并控制加熱箱溫度，并設(shè)定變頻器的運(yùn)行頻率，但電控系統(tǒng)價(jià)格昂貴。本文介紹一種新的假捻機(jī)電控一體化系統(tǒng)，融入了變頻控制和恒溫控制的解決方案，優(yōu)化了控制算法，保證了加熱箱溫度的控制精度，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，使假捻機(jī)電控系統(tǒng)也變得更加方便、簡潔。

關(guān)鍵詞：變頻器、假捻機(jī)、一體化系統(tǒng)方案

一、假捻機(jī)工藝介紹
　　假捻機(jī)的主要功能是把幾根排列不緊密的線捻成一根排列緊密的粗線并增加其彈性。其主要工藝分可為：倍捻、加熱、假捻、卷繞。
　　假捻機(jī)機(jī)構(gòu)部分主要由24個(gè)相同單元組成，每2個(gè)單元組成一組，一組可同時(shí)加工16錠紗線。每個(gè)組主要由倍捻、卷繞、假捻、橫動(dòng)、加熱等五個(gè)部分組成。

1、倍捻：在倍捻部分對紗線進(jìn)行加捻，紗線的捻度由錠子轉(zhuǎn)速和卷繞速度共同決定。
2、加熱：加熱部分對紗線進(jìn)行加熱,要求溫度恒定。
3、假捻：假捻是讓紗線有彈性。假捻部分主要由一臺電機(jī)、皮帶、從動(dòng)輪、假捻器組成。通過皮帶傳動(dòng)，帶動(dòng)從動(dòng)輪以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
4、橫動(dòng)：橫動(dòng)部分讓紗線均勻繞在卷筒上使各層之前不重疊。橫動(dòng)部分主要由一臺電機(jī)、橫動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)紗器組成。
5、卷繞：卷繞部分主要由一臺電機(jī)、齒輪、上下超喂羅拉、牽引羅拉、卷筒輥組成。

二、電控系統(tǒng)方案
　　假捻機(jī)的電控系統(tǒng)一般需要1臺觸摸屏、1個(gè)PLC、2個(gè)PLC模擬量模塊、4臺變頻器（功率分別為11、7.5、1.5、1.5KW）四個(gè)部分。隨著假捻機(jī)成本價(jià)格的上升以及整機(jī)售價(jià)的降低，使其利潤空間逐步減小。四方電氣根據(jù)假捻機(jī)的市場狀況推出了假捻機(jī)電控一體化系統(tǒng)，迎合市場的需求。
　　該方案采用4臺變頻器、1個(gè)擴(kuò)展卡、1臺觸摸屏即可實(shí)現(xiàn)原有系統(tǒng)的功能。方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，布線更為簡單，電控系統(tǒng)成本也節(jié)省近20%。

圖2  假捻機(jī)電控一體化系統(tǒng)方案

假捻機(jī)電控一體化系統(tǒng)方案控制原理圖如下圖所示：

圖3

    觸摸屏通過RS-485通訊設(shè)定變頻器運(yùn)行頻率、加熱器設(shè)定溫度、以及其他工藝參數(shù)等等，其中，加熱器以溫度傳感器作為加熱器的溫度反饋，擴(kuò)展卡做PID運(yùn)算調(diào)整，控制加熱器的溫度，從而確保整個(gè)系統(tǒng)的恒溫控制。
1、數(shù)據(jù)信號的給定與存儲
　　4臺變頻器的運(yùn)行頻率、加減速時(shí)間、倍捻捻度、假捻捻度均由觸摸屏通過RS-485通訊給定。擴(kuò)展卡還具有存儲功能，可以保存工藝的參數(shù)。
2、加熱箱溫度的控制
　　V360擴(kuò)展卡以觸摸屏設(shè)定加熱箱溫度，以采集的溫度模擬量信號作為反饋，通過PID運(yùn)算實(shí)現(xiàn)加熱箱的恒溫控制。
3、擾動(dòng)的實(shí)現(xiàn)
　　絲線在卷繞成形時(shí)，為保證絲與絲之間不重疊，橫動(dòng)電機(jī)采用了擺頻功能讓紗線均勻繞在卷筒上，保證了各層紗線之間不重疊。
4、故障報(bào)警的記錄
　　假捻機(jī)在運(yùn)行過程中，設(shè)備或多或少的會出現(xiàn)不同故障或者報(bào)警，比如加熱箱的溫度報(bào)警、變頻器的故障等等，觸摸屏將會實(shí)時(shí)地記錄下來這些信息，供操作人員查看。

三、方案的對比
　　設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行程度決定了系統(tǒng)方案的優(yōu)劣，系統(tǒng)方案的優(yōu)劣決定了系統(tǒng)的配置。

四、總結(jié)

通過實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)用，將本方案應(yīng)用于假捻機(jī)，保證了加熱箱的溫度控制精度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了電控系統(tǒng)成本。實(shí)踐證明，本文介紹的假捻機(jī)電控系統(tǒng)方案是一種高性價(jià)比的，能夠滿足現(xiàn)代要求的假捻機(jī)電控一體化系統(tǒng)方案。