1 引言 該機(jī)適用于50D-150D人造粘膠絲和合成纖維長(zhǎng)絲的上漿，以提高絲線的強(qiáng)度，抱合力和耐磨性，改善經(jīng)絲織物的織造性能，提高織造效益。該機(jī)的主要技術(shù)特征為： 車 速 8—500m/min 壓 漿 力 0—15KN(可設(shè)定) 卷繞直徑 Φ800mm 卷繞張力 7—50kg 退繞張力 8—40kg 全機(jī)由織軸卷繞單元、烘筒單元、上漿軸單元，引絲輥單元和退繞徑軸單元等單元機(jī)組成。其傳動(dòng)功率分別為30-45kW，10-15kW，5.5-7.5kW，7.5-10kW和4-5.5kW交流異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，變頻調(diào)速，另外，熱風(fēng)烘房設(shè)有4臺(tái)離心風(fēng)機(jī)送風(fēng)和4臺(tái)離心風(fēng)機(jī)排濕，烘房加熱以蒸汽加熱為主，輔以電加熱進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。 2 速度控制 全機(jī)采用PLC控制、大屏幕CRT彩色終端顯示、構(gòu)成變頻同步調(diào)速系統(tǒng)。 全機(jī)變頻同步調(diào)速系統(tǒng)由5臺(tái)單元機(jī)組成，即織軸卷繞、引絲輥、烘筒、上漿輥和經(jīng)軸。引絲輥?zhàn)鳛橹髁顧C(jī)，其余為從動(dòng)機(jī)，5臺(tái)單元機(jī)在運(yùn)行過程中應(yīng)保持線速度一致，而且織軸卷繞絲張力、經(jīng)軸退繞絲張力均應(yīng)保持恒定。 全機(jī)速度給定電壓信號(hào)在屏幕上設(shè)定，經(jīng)PLC輸出加至各臺(tái)變頻器，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、PLC通過標(biāo)準(zhǔn)的RS-485串行通訊網(wǎng)絡(luò)通訊，僅通過一條通訊電纜連接，便可完成變頻器的啟動(dòng)、停止、頻率設(shè)定以及各臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間的同步運(yùn)轉(zhuǎn)控制。 本機(jī)織軸卷繞和引絲的同步詳見織軸卷繞控制。經(jīng)軸退繞和上漿輥間的同步系根據(jù)絲片張力的大小，調(diào)節(jié)經(jīng)軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到退繞張力恒定，引絲輥與烘筒上漿輥的同步靠轉(zhuǎn)速的精密控制或設(shè)置松緊調(diào)節(jié)輥，調(diào)節(jié)從動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步運(yùn)行。 全機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。 圖1 漿絲機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖 圖中： M1,V1和B1——分別為織軸傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器 M2,V2和B2——分別為烘筒傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器 M3,V3和B3——分別為上漿軸傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器 M4,V4和B4——分別為引絲輥傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器 M5和B5——分別為經(jīng)軸傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器 S1……S8——分別為熱風(fēng)房、烘筒和漿槽測(cè)溫傳感器 AK——現(xiàn)場(chǎng)操作按鈕開關(guān) C——執(zhí)行器 TP——觸摸屏 PLC——可編程控制器 PLC的主要功能有： （1） 完成全機(jī)邏輯控制功能，如起動(dòng)，停止。 （2） 壓漿力、絲片張力、溫度和液位等工藝參數(shù)的控制。 （3） 通信功能，各工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的采集，設(shè)定參數(shù)下載等。 PLC作為總線主站，處理系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)和工藝動(dòng)作程序，例如，通過總線將各種控制命令（起動(dòng)、停止等）和速度設(shè)定值傳輸給變頻器，并將變頻器的起、停狀態(tài)、電壓、電流、報(bào)警信號(hào)等采集回來進(jìn)行處理。溫度、速度、張力等傳感器來的信號(hào)進(jìn)行處理后，通過PLC輸出端口輸出相應(yīng)信號(hào)控制執(zhí)行器，完成溫度控制、伸長(zhǎng)率控制和織軸卷繞張力控制等，并將各變頻器當(dāng)前運(yùn)行頻率和速度采集回來經(jīng)數(shù)據(jù)處理后調(diào)節(jié)相應(yīng)單元機(jī)速度，實(shí)現(xiàn)全機(jī)各單元機(jī)的同步運(yùn)行。 （4） PLC與人機(jī)界面（觸摸屏）進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的人機(jī)對(duì)語。 觸摸屏主要用于顯示工藝參數(shù)和各單元機(jī)運(yùn)行狀況，設(shè)定和修改參數(shù)（如運(yùn)行速度，織軸卷繞卷徑、伸長(zhǎng)率、回潮率、溫度、張力等）；全機(jī)運(yùn)行操作（如全機(jī)的起動(dòng)、停止、升降速、卷經(jīng)復(fù)位等）以及故障報(bào)警等。 3 工藝參數(shù)的控制 3.1 伸長(zhǎng)率的控制 伸長(zhǎng)率的控制是采用測(cè)定引絲輥和上漿輥的速度，經(jīng)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，分析比較后調(diào)節(jié)引絲輥電機(jī)轉(zhuǎn)速，以控制喂入伸長(zhǎng)。測(cè)定上漿輥和烘筒的速度，輸入PLC經(jīng)計(jì)算分析處理后，調(diào)節(jié)上漿輥轉(zhuǎn)速以控制濕區(qū)伸長(zhǎng)。 3.2 壓漿力控制 漿紗速度不同，壓漿輥的壓漿效果亦不同，造成上漿率不同。壓漿輥壓力取決于氣缸壓力，而氣缸壓力隨車速的升高而逐漸加大，但壓力的起始點(diǎn)和斜率不同，對(duì)應(yīng)每一點(diǎn)的速度，壓力亦不同，因此，在觸摸屏上設(shè)定線性加壓曲線，調(diào)整壓力曲線的起始點(diǎn)和斜率，測(cè)出實(shí)際車速與線性加壓曲線進(jìn)行比較和分析計(jì)算后，由PLC摸擬輸出口輸出控制量，實(shí)時(shí)修正壓漿力。 3.3 溫度控制 本機(jī)設(shè)有蒸汽加熱溫控點(diǎn)6處，電加熱溫控點(diǎn)2處，其中熱風(fēng)烘房電加熱2處，烘筒蒸汽加熱溫控點(diǎn)5處，漿槽漿液蒸汽加熱溫控點(diǎn)1處。 溫控一般均采用PT100鉑電阻作為測(cè)溫傳感器，其溫度信號(hào)送至PLC的熱電阻模塊。為提高溫控靈敏度和精度，采用PID控制方式，此種控制方式，既能對(duì)溫度快速調(diào)節(jié)，又能消除調(diào)節(jié)誤差，還可根據(jù)被控溫度變化趨勢(shì)，超前調(diào)節(jié)。具體控溫過程為，首先在觸摸屏上，按工藝要求設(shè)定各點(diǎn)溫度控制數(shù)值和允許偏差范圍，當(dāng)測(cè)得的實(shí)際溫度送至PLC與設(shè)定值比較，若其偏差超出允許偏差范圍時(shí)，PLC輸出控制信號(hào)，控制比例調(diào)節(jié)閥的輸入電流，改變比例閥的輸出壓力，從而調(diào)節(jié)薄膜閥開角的大小，以改變進(jìn)入漿槽和烘筒的蒸汽量，使溫度回復(fù)至溫度允許偏差范圍之內(nèi)。 圖2 織軸卷繞控制原理框圖 3.4 織軸卷繞控制 織軸卷繞控制主要是要求在恒張力下將絲片卷繞在織軸上供織機(jī)用。為此，可以利用變頻器內(nèi)部或?qū)ｉT設(shè)計(jì)的卷徑控制器如圖2所示。將引絲輥的線速V和車頭的張力傳感器信號(hào)送至卷徑控制器計(jì)算出當(dāng)前的織軸卷繞直徑，根據(jù)該直徑控制織軸卷繞變頻器輸出頻率，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使織軸卷繞線速度恒定，不隨卷繞直徑的增大而升高。另方面，張力傳感器測(cè)出的張力信號(hào)反饋回來與張力設(shè)定信號(hào)一起加至張力調(diào)節(jié)器，經(jīng)比較和數(shù)據(jù)處理后輸出△V作為線速度微調(diào)信號(hào)，以保證卷繞張力的恒定，由圖得： 式中：ω1——角速度的計(jì)算值 △V——張力調(diào)節(jié)器輸出，其值作為線速度的校正。 ω——電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的角速度。 在卷徑計(jì)算中將線速度信號(hào)V與電機(jī)的角速度信號(hào)ω相除再乘以系數(shù)1/лD，經(jīng)斜坡處理后輸出，并與線速度信號(hào)V+△V相乘后得角速度的計(jì)算值ω1。 4 結(jié)束語 為保證漿絲質(zhì)量，漿絲機(jī)除應(yīng)保證各單元機(jī)間速度的同步外，還必須對(duì)壓漿力，卷繞張力等工藝參數(shù)進(jìn)行控制，由于絲的運(yùn)行速度高（最高達(dá)500m/min），因而，無論是速度控制或工藝參數(shù)的控制均應(yīng)有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，否則將對(duì)絲線的強(qiáng)度，抱合力和耐磨性的均勻性產(chǎn)生不良影響，這方面的工作還有待于今后探討。