變頻器在預(yù)縮整理聯(lián)合機(jī)中的應(yīng)用

變頻器在預(yù)縮整理聯(lián)合機(jī)中的應(yīng)用
1 引言
預(yù)縮整理機(jī)主要用于克重200-500g/m2的平幅牛仔布（錠蘭結(jié)構(gòu)）上漿、軋漿、烘干、預(yù)縮、定型整理，以此降低結(jié)構(gòu)縮水率、改善結(jié)構(gòu)外形。也可用于其它棉及混紡織物的后整理，作為織物處理和改善手感，使織物具有良好的尺寸穩(wěn)定性，該機(jī)布速為10-100m/min

2 工藝對(duì)傳動(dòng)的要求
在織造和染整加工的各道工序中，織物（布）承受了較大的經(jīng)向張力，織物因此產(chǎn)生經(jīng)向伸長(zhǎng)、緯向收縮，如用這樣的布制成服裝，經(jīng)洗滌后，服裝將產(chǎn)生收縮等變形，甚至無(wú)法穿著，為此在染整加工的最后一道工序，增設(shè)防縮整理，保證織物預(yù)縮后幅寬不變，在防縮整理過(guò)程中應(yīng)保證織物的預(yù)縮率穩(wěn)定，使織物經(jīng)向紗線有回縮的可能，織物在預(yù)縮過(guò)程應(yīng)處于近乎無(wú)張力狀態(tài)，因此各單元機(jī)（預(yù)縮進(jìn)布、橡毯預(yù)縮和呢毯整理）之間應(yīng)有一定的速差，即各單元應(yīng)保持比例同步運(yùn)行，以供織物紗線回縮，同時(shí)，承壓輥溫度和織物濕度等參數(shù)也將對(duì)預(yù)縮率產(chǎn)生影響。為此，對(duì)溫度、濕度應(yīng)按工藝要求進(jìn)行控制。 頻譜分析儀| 電池測(cè)試儀| 相序表| 電阻測(cè)試儀| 電阻計(jì)| 電表| 鉗表| 高斯計(jì)| | 電流表| 鉤表| 測(cè)試器| 電力計(jì)| 電力測(cè)量?jī)x| 光度計(jì)| 電壓計(jì)| 電流計(jì)|

3 電氣傳動(dòng)
聯(lián)合機(jī)設(shè)備流程為：
進(jìn)布軋輥→烘筒1→烘筒2→烘筒3→軋烘落布→J型箱→預(yù)縮進(jìn)布→橡膠毯預(yù)縮→呢毯整理→落布
全機(jī)由9臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)分外傳動(dòng)各單元機(jī)（J型箱無(wú)主傳動(dòng)），變頻調(diào)速，其中進(jìn)布軋輥為5.5kW，烘筒1-3均為3.0kW，軋烘落布4kW，預(yù)縮進(jìn)布4kW，橡膠毯預(yù)縮30kW，呢毯整理5.5kW，落布3kW。前5單元為同步調(diào)速系統(tǒng)，烘筒1-3之間均有松緊架調(diào)節(jié)輥檢測(cè)每?jī)蓡卧獧C(jī)間的速差，并對(duì)烘筒電動(dòng)機(jī)速度進(jìn)行微調(diào)以保證織物在運(yùn)行過(guò)程中速度同步、張力恒定。后4單元機(jī)為比例同步調(diào)系統(tǒng)，為保證比例同步調(diào)速精度，預(yù)縮進(jìn)布，橡膠毯預(yù)縮和呢毯整理均采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，檢測(cè)信號(hào)送至變頻器附設(shè)的速度卡，由此構(gòu)成速度閉環(huán)系統(tǒng)。

4 控制系統(tǒng)
4.1 橡膠毯?jiǎn)卧�承壓輥表面溫度控�?
承壓輥的工作溫度高低取決于預(yù)縮織物，織物越厚越重，預(yù)縮率要求越高，承壓輥表面工作溫度也越高，承壓輥溫度的高低取決于加熱蒸汽工作壓力（一般情況下，蒸汽壓力為3kg/cm2左右）。由于承壓輥是旋轉(zhuǎn)的。因而采用了非接觸式紅外測(cè)溫儀在線檢測(cè)承壓輥表面溫度，即紅外測(cè)溫儀測(cè)得信號(hào)與溫度設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，其差值送PLC經(jīng)PID運(yùn)算處理后調(diào)節(jié)承壓輥蒸氣加熱薄膜閥或電動(dòng)閥開(kāi)角的大小，由于加工織物品種的不同，所需承壓輥表面溫度也不同，所需的溫度大小在人機(jī)界面上設(shè)定。
橡毯表面的帶水量，對(duì)織物的含濕量有一定影響，織物的含濕率對(duì)織物的預(yù)縮率的大小有直接影響，為保證織物在恒溫下預(yù)縮，本機(jī)采用了濕度控制儀（例如瑪諾濕度控制儀）即采用電極法丈量織物阻抗的大小變化來(lái)確定織物含濕率，根據(jù)所測(cè)含濕率的大小，控制烘筒加熱蒸汽閥或電動(dòng)閥開(kāi)啟角度的大小，調(diào)節(jié)烘筒的溫度或調(diào)節(jié)車(chē)速以保證織物的預(yù)縮率穩(wěn)定。
4.2聯(lián)合機(jī)預(yù)縮段速度控制系統(tǒng)
織物的收縮主要是在橡膠毯預(yù)縮單元機(jī)上進(jìn)行的，織物的收縮是由橡毯進(jìn)布加壓輥和承壓輥之間的壓力和橡膠毯彈性收縮所引起。預(yù)縮率的大小與橡毯壓緊量有關(guān)，壓緊量越大，收縮率越大。由于織物在橡毯?jiǎn)卧�要收縮，因此，該單元運(yùn)行速度與其它單元不相同，若以橡毯?jiǎn)卧�速度為基�?zhǔn)（即主令單元），則其它單元為從動(dòng)機(jī)，其速度既要跟隨主令機(jī)，又要有一定的超調(diào)量（或正或負(fù)），本機(jī)設(shè)定為±20%的超調(diào)量。橡毯?jiǎn)卧�調(diào)速的主令信號(hào)在觸摸屏上設(shè)定，PLC輸出加 至主令機(jī)，進(jìn)布和呢毯的調(diào)速信號(hào)（速度給定信號(hào)）由橡毯?jiǎn)卧�（主令機(jī)）的速度信號(hào)和相應(yīng)從動(dòng)單元機(jī)的設(shè)定超調(diào)量疊加后由PLC輸出，控制各以從動(dòng)單元機(jī)運(yùn)行速度，落布單元速度，由呢毯?jiǎn)卧�的調(diào)速信號(hào)與落布單元的超調(diào)量疊加后由PLC輸出控制落布速度，各從動(dòng)單元超調(diào)量系根據(jù)加工織物品種由生產(chǎn)工藝確定具體超調(diào)量，同一品種織物在整個(gè)預(yù)縮加工過(guò)程中超調(diào)不變，即各單元機(jī)之間的速度為比例同步�？刂葡到y(tǒng)框圖如圖1。

圖1 預(yù)縮整理機(jī)前段控制系統(tǒng)框圖 

預(yù)縮進(jìn)布單元和呢毯整理單元的編碼器（B1、B2）信號(hào)送至PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算后，通過(guò)RS485通訊口送至觸摸屏，在線顯示預(yù)縮率。
預(yù)縮率的設(shè)定
一般通過(guò)設(shè)定各單元機(jī)的線速度來(lái)初步設(shè)定機(jī)器的預(yù)縮率：

落布與第三柱烘筒之間設(shè)有手動(dòng)速度微調(diào)，一般落布輥線速應(yīng)高于烘筒線速的2-4%。Ut4為微調(diào)電壓信號(hào)。
觸摸屏TP可設(shè)定和修改聯(lián)合機(jī)運(yùn)行速度，承壓輥溫度等工藝參數(shù)，顯示各工藝參數(shù)，各松緊調(diào)節(jié)輥位置，系統(tǒng)故障等。
承壓輥溫控傳感器S1執(zhí)行器和織物濕度傳感器S2執(zhí)行器可直接接至PLC 實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。
觸摸屏主要用于該機(jī)的起動(dòng)、停止等操縱，設(shè)定、修改工藝參數(shù)以及顯示各單元機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)等，本觸摸屏設(shè)有參數(shù)設(shè)置屏幕，運(yùn)行控制屏幕，監(jiān)控屏幕和故障監(jiān)視屏幕，各屏幕的主要功能為：
（1） 參數(shù)設(shè)置屏幕：選擇投進(jìn)運(yùn)行的單元機(jī)，起動(dòng)全機(jī)，調(diào)節(jié)速度到工藝所需車(chē)速，調(diào)節(jié)進(jìn)布微調(diào)和呢毯微調(diào)來(lái)調(diào)節(jié)織物的張力。
（2） 運(yùn)行控制屏幕：磨橡毯的起動(dòng)，停止，橡毯加壓的“手動(dòng)”、“自動(dòng)”選擇，“加壓”或“卸壓”，調(diào)整橡毯的松緊。
（3） 監(jiān)控屏幕：顯示全機(jī)的車(chē)速和預(yù)縮率，監(jiān)控各單元的運(yùn)行狀態(tài)。
（4） 故障監(jiān)視屏幕：遇有故障將自動(dòng)切換到故障監(jiān)視屏幕，并顯示出故障的部位，以作相應(yīng)的處理。
圖中AK為現(xiàn)場(chǎng)按紐開(kāi)關(guān)，C為輔助設(shè)備用接觸器線圈。
4.3聯(lián)合機(jī)軋烘段控制系統(tǒng)
浸軋輥和烘筒等5臺(tái)單元機(jī)通過(guò)3套松緊架構(gòu)成軋烘段變頻同步調(diào)速系統(tǒng)，其中浸軋輥為主令機(jī)，其它為從動(dòng)機(jī)，系統(tǒng)方框圖如圖2。

圖2 預(yù)縮整理機(jī)前段同步系統(tǒng)方框圖

V1、V2、V3、V4和V5分別為浸軋輥（軋車(chē)），1-3烘筒和落布單元變頻器，主令單元速度給定電壓信號(hào)Vg由PLC直接供給，烘筒變頻器V2、V3和V4的速度給定電壓由PLC輸出的Vg和同步調(diào)節(jié)電壓Vt1、Vt2和Vt3分別疊加后作為V2、V3和V4的速度給定電壓。

5 結(jié)束語(yǔ)
該預(yù)縮整理機(jī)是進(jìn)步織物檔次的關(guān)鍵設(shè)備之一，預(yù)縮整理的效果，在很大程度上取決于承壓輥表面溫度的控制和各有關(guān)單元速度的控制，預(yù)縮進(jìn)布，橡膠毯預(yù)縮和呢毯整理3單元機(jī)之間的速度關(guān)系應(yīng)控制穩(wěn)定。前、后段控制系統(tǒng)可采用現(xiàn)場(chǎng)總線集中控制，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，進(jìn)步數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)響應(yīng)速度，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力，獲得更多的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息，為治理自動(dòng)化創(chuàng)造條件，并可減少現(xiàn)場(chǎng)連接導(dǎo)線等，使預(yù)縮整理聯(lián)合機(jī)進(jìn)步一個(gè)檔次.