計算機監控系統在新型多單元傳動漿紗機上的應用

1 漿紗伸長與張力的控制
　　
　　漿紗工藝和生產要求在整個上漿過程中各工藝區段的伸長和張力是不同的，大體分為五大部分，即退卷張力，喂入伸長，濕區伸長，干區張力或伸長，卷繞張力。它們的控制方式各有不同，但共性是各部分均有一臺驅動電機，即織軸電機，拖引輥電機，烘筒電機，上漿輥電機，引紗輥電機，控制各電機的輸出以達到控制各段伸長和張力的目的，下面從卷繞張力和其余各段伸長與張力分別作分析。
　　
　　1．1 各段伸長與張力的控制
　　
　　1．1．1 以伸長控制電機速度
　　
　　原理為根據各段的伸長閉環控制各段電機的轉速，伸長率：(V1一V2：)／V2×100％，總的伸長(D1，D2)為漿槽引紗輥與車頭拖引輥相比較。操作時在屏幕上設定各段伸長的百分數，機器啟動和運轉均按設定的參數進行，從而達到控制全機漿紗伸長的目的。但在實際生產中，發現由于種種原因，機器在低速(0．5 m／min)和高速(80 m／min)運行時紗線的松緊不一致，機器在低速時紗線張力小，在高速時紗線張力大，因而在設定低伸長狀況下造成低速運行時紗線松而無法運行，如果把伸長加大，保證低速運行正常，則會造成高速時張力和伸長過大，不能滿足工藝要求。針對實際狀況，為了防止上述情況的發生又能滿足工藝要求，在軟件上進行修改，在低速、中速、正常運行速度分三段加上不同的伸長系數，以保證機器在不同速度下均能正常運行，低速中速段乘以大于1的系數，高速段乘以1，由于中低速為不正常速度，一般為處理故障時使用，因而在生產中，實際伸長率為設定的伸長率，故能滿足工藝的要求。


　　1．1．2 以張力控制電機速度
　　
　　由于漿紗的張力與伸長率成正比例關系，是控制伸長率的主要因素，張力又直接影響到漿紗過程的正常運行，是主要的工藝條件，所以合理地調節張力能有效地控制伸長，因而采用張力和速度的合理配合，就更能保證漿紗過程的順利進行。根據各段的伸長所需的張力閉環控制各段電機的輸出，操作時在屏幕上設定各段的伸長率即各段的張力。此功能是靠先進的同步技術，無需張力輥檢測，依靠電機的特殊功能完成，滿足設備在低速或高速時保證相同的張力，達到伸長的一致。該控制的優點是，漿紗在各段的張力均不隨速度變化，從而保證各段伸長在不同速度下伸長的一致。
　　
　　1．2 卷繞張力的控制
　　
　　在漿紗工藝中，卷繞張力的大小、均勻與否直接影響織機的效率。傳統的卷繞方式如：無級變速器，磁粉+無級變速器，電氣反饋+無級變速器等，在實際的使用過程中，由于硬件的關系，故障率較高，造成設備運行穩定性差。隨著電氣技術的不斷提高，尤其是交流變頻、同步伺服等技術在卷繞功能中的標準化和通用化，目前由計算機控制的漿紗機均采用分單元同步卷繞方式。漿紗機自從采用了這種方式后，更能適應各種織機的生產性能，其調節方便，故障率低，深受用戶好評。

　　1．2．1 有張力輥控制的卷繞方式

　　其原理為，首先設定織軸的初始卷徑，在張力氣缸通入一定的壓縮空氣，形成張力系統，機器在任意速度下運轉時(速度設定)，隨著織軸直徑的增大，偏轉電位器偏離平衡點，輸出速度變量，通過計算機的計算，使變頻器控制的電機以新的轉速運轉，同時偏轉電位器復位至平衡點，卷繞電機裝有旋轉編碼器，這樣就可以做到對卷繞電機速度跟蹤，使卷繞電機有較硬的機械調速特性，達到恒張力卷繞。同時，電機的轉速與卷繞速度相比較，計算出當時的卷繞直徑，卷繞張力的大小由張力輥氣缸內氣壓的大小決定。由于張力輥自身的重量，以及裝配時各連接件的阻力，如果要形成張力系統使張力輥回轉靈活，必須使張力氣缸內通入一定的氣壓，如果氣壓為0．15 MPa一0．2MPa，這樣張力系統的張力有可能達到2000N左右。對于卷繞張力低于2000N的織物品種，就不適于使用該系統的卷繞方式，因而在設計該系統時，要達到形成張力系統時，張力氣缸內的初始壓力越低越好，或者初始壓力形成的張力與張力輥的阻力相平衡，這樣就能保證各種張力織物的卷繞。

　　1．2．2 無張力輥控制的卷繞方式

　　其原理為，首先設定卷繞張力大小，然后按動張力按鈕使織軸單獨運轉，當紗線緊到所設定的卷繞張力后織軸自動停轉，張力系統建立，然后開車(速度設定)，隨著織軸直徑的不斷增大，織軸電機在相同車速下輸出恒定的功率及遞減的轉速，達到卷繞張力恒定，車速升高或降低時，織軸電機輸出功率成比例增大或減小，仍能保證恒張力卷繞。此處選用的織軸電機和控制系統為專用卷繞系統，可對輸出轉矩進行反饋，以保持卷繞張力始終保持初始設定值。該系統卷繞張力的大小完全依靠設定來控制織軸電機輸出的功率大小。這種控制方式不受最小張力的限制，能適應卷繞張力比較小的情況，機械結構比較簡單，是漿紗織軸卷繞的最佳方案。

　　2 伸長與張力控制理論在漿紗機上的應用
　　
　　以上控制理論的提出為漿紗伸長和張力的控制提供了良好的實現方式，我公司生產的AS-GA369型多單元傳動漿紗機遵循這一控制理念，織軸卷繞工藝區段采用力矩控制方式，其他工藝區段以伸長控制電機速度，很好地解決了漿紗工序中對經紗各工藝區段的伸長與張力的控制。可實現對各工藝區段伸長率、張力隨機設定和控制。
　　
　　2．1 多單元同步伺服傳動系統
　　
　　該機型采用了西門子(SIEMENS)公司最新的MC伺服驅動器+數控主軸伺服電機和西門子專用卷繞軟件。織軸采用一臺IPH7型主軸伺服電機，拖引輥、烘筒、上漿輥、引紗輥各采用一臺IFT6型同步伺服電機。
　　
　　卷繞成形是漿紗生產中的一道重要工序，采用了IPH7型主軸伺服電機后不僅能達到恒張力卷繞，同時還能實現變張力卷繞，做到織物卷繞內緊外松，由于在卷繞過程中無張力輥調整，因而卷繞張力調節范圍廣，適應小張力卷繞。

　　采用多單元同步調速系統，設備的機械機構大為簡化，由于伺服電機和減速機均為西門子產品，設備的可靠性大為提高，設備的運轉更加平穩。采用了高精度的同步伺服系統后，各伸長區的調節靈敏度高，精確度高，調整方便。由于伺服系統的特殊功能，保證了機器在低速和高速狀態下，伸長一致、調整范圍廣。

　　2．2 計算機監控系統
　　
　　ASGA369型多單元傳動漿紗機采用了西門子公司提供的計算機集中監控系統，通過數據總線把可編程序控制器與計算機及伺服系統結合在一起，組成了高精度的控制系統，數據通訊快捷，抗干擾能力強，控制實現性好，各種工藝參數均可預先設定，對于影響漿紗質量和未達到設定的各項工藝參數，實行計算機自動在線檢測，并調整至最佳狀態。
　　
　　計算機中可存貯上百種的經過實踐驗證和優選的上漿工藝。今后生產同類品種時，只需調出即可獲得同等的質量標準，使用極為方便，極大程度地防止了人為因素對上漿工藝控制的隨意性。

　　漿紗的伸長率直接關系到漿紗減伸率，反映經紗的彈性情況，對經紗的織造性能至關重要，是漿紗的主要參數之一，應該嚴格控制。影響伸長率的因素較多，只有正確分析、研究各區段伸長與張力的關系才能有效的控制調整，以保證上漿工藝的要求。