织机系统机电一体自动化系统整体解决方案
日期：2006-7-13 0:15:47 来源： 中国自动化网
点击： 作者：未知
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1引言
对纺织行业而言，由于生产过程的特殊性，纺织机的机电一体化是实现基础自动化的基石，机电一体化为提高自动化程度提供了良好的前提条件。从系统层次考虑，工业自动化系统正朝着集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展,因此构建工业控制系统时，不仅要硬件配套，更重要的是要考虑功能完善，将软、硬件系统功能完美地整合，给用户提供稳定可靠，可操作性、可维护性和可扩展性好及功能齐全、性能优异的自动化工控系统，即使随着时光的流逝工控系统需要升级换代，系统仍然具有很好的兼容性，使用户投资受到良好的保护。新一代的台达工控产品提供了各种整体配套的自动化系统解决方案，限于篇幅，以下列举部分行业应用的成功案例供参考，这些系统案例经过现场长期运行考核，运行稳定可靠，给企业带来了显著的社会经济效益，受到用户好评，并能很好地满足集成化、网络化、平台化、综合管理等前瞻性要求。这些织机机电一体化工控系统在工业自动化软件系统的支持下，数据点数、处理能力以及可伸缩性或扩展性等方面，都有明显的发展和提高，由它们构建的系统会随时间推移而增值和延长项目的生命周期，从整体上可进一步提高系统建设的投资回报率。以下是典型的成功应用案例，文中对其关键技术的要点作了扼要的说明。
2 基于机电一体化的织机自动化系统成功案例
2.1张力控制变频收卷系统
纺织机械如：浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都采用机械传动，但机械同轴传动的机械磨损是非常严重的，同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右，难于维护而且维护费用高，由于是连续性生产，设备开机后不允许中途停车，意外停车会造成巨大浪费。张力控制变频收卷系统可取代传统的机械传动系统，保证整个收卷过程稳定，避免小卷时张力过大，大卷启动时松纱的现象，该系统借助台达公司的变频器采用闭环矢量控制方案实现恒张力控制。为了保证恒张力，要求电对不同的操作过程要进行相应的转矩补偿。即在小卷启动的瞬间、加速、减速、停车和大卷启动时，要在不同卷经时进行不同的转矩补偿，保证收卷的整个过程中，避免小卷时张力过大；大卷启动时松纱的现象，
图1是单台张力控制变频收卷系统的结构框图。
图1 系统构成及系统框图
该系统可满足以下工艺要求：在收卷的整个过程中都保持恒定的张力；在启动小卷时不会因张力过大而断纱，大卷启动时不会产生松纱，即使在加速、减速、停止的状态下也不会有上述情况出现；可量化设定张力大小并显示实际卷径的大小。
其优点在于：张力在人机界面上设定，人性化的操作；采用长远卷径递归、空心卷径激活时张力线性递加、张力锥度计算和转矩补偿动态调整等先进控制算法；卷径实时计算精确度高，保证了收卷电机输出转矩平滑性能好，由于在计算卷径时加入了卷径递归运算，在操作失误时可自己纠正卷径到正确值；收卷装置转动惯量大，当卷径由小变大，如果操作人员进行加速、减速、停车、再激活时极易造成爆纱、松纱现象，直接影响纱的质量，实施变频收卷改造后，系统收卷稳定，张力始终恒定；在传统机械传动收卷基础上改造成变频收卷，基本上不需对原有机械进行改造，两三天就能安装调试完成，非常简便而且造价低；克服了机械收卷对机械磨损的弊端，延长了机械的使用寿命，设备维护使用方便。值得注意的是该系统用工控机极易实现群控，进而实现管控一体化。
2.2帘子布织机电控系统
帘子布织机是剑杆织机的一个特类，除具有一般织机性能外有其特殊性。以往帘子布织机电控系统结构如下：主控部分采用单片机控制，包括主机采用离合器控制、显示部分一般采用LCD；送经/卷曲(包括大卷装)大部分采用机械联轴控制，即使采用变频控制，一般也只用模拟控制方案控制其中的某一部分，其缺点是：机械结构复杂，难于维修，通过机械实现传动；车速一般不是很快，一般在200转/分～350转/分；显示信息不完善、自动化程度不高。
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对纺织行业而言，由于生产过程的特殊性，纺织机的机电一体化是实现基础自动化的基石，机电一体化为提高自动化程度提供了良好的前提条件。从系统层次考虑，工业自动化系统正朝着集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展,因此构建工业控制系统时，不仅要硬件配套，更重要的是要考虑功能完善，将软、硬件系统功能完美地整合，给用户提供稳定可靠，可操作性、可维护性和可扩展性好及功能齐全、性能优异的自动化工控系统，即使随着时光的流逝工控系统需要升级换代，系统仍然具有很好的兼容性，使用户投资受到良好的保护。新一代的台达工控产品提供了各种整体配套的自动化系统解决方案，限于篇幅，以下列举部分行业应用的成功案例供参考，这些系统案例经过现场长期运行考核，运行稳定可靠，给企业带来了显著的社会经济效益，受到用户好评，并能很好地满足集成化、网络化、平台化、综合管理等前瞻性要求。这些织机机电一体化工控系统在工业自动化软件系统的支持下，数据点数、处理能力以及可伸缩性或扩展性等方面，都有明显的发展和提高，由它们构建的系统会随时间推移而增值和延长项目的生命周期，从整体上可进一步提高系统建设的投资回报率。以下是典型的成功应用案例，文中对其关键技术的要点作了扼要的说明。
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2 基于机电一体化的织机自动化系统成功案例
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2.1张力控制变频收卷系统
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图1是单台张力控制变频收卷系统的结构框图。
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图1 系统构成及系统框图
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该系统可满足以下工艺要求：在收卷的整个过程中都保持恒定的张力；在启动小卷时不会因张力过大而断纱，大卷启动时不会产生松纱，即使在加速、减速、停止的状态下也不会有上述情况出现；可量化设定张力大小并显示实际卷径的大小。
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2.2帘子布织机电控系统
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帘子布织机是剑杆织机的一个特类，除具有一般织机性能外有其特殊性。以往帘子布织机电控系统结构如下：主控部分采用单片机控制，包括主机采用离合器控制、显示部分一般采用LCD；送经/卷曲(包括大卷装)大部分采用机械联轴控制，即使采用变频控制，一般也只用模拟控制方案控制其中的某一部分，其缺点是：机械结构复杂，难于维修，通过机械实现传动；车速一般不是很快，一般在200转/分～350转/分；显示信息不完善、自动化程度不高。
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