作者簡(jiǎn)介：

    王曉松（1982-） 男 助理工程師，研究方向為電氣控制領(lǐng)域

    摘要：本文介紹了自動(dòng)清潔器在HXFA299B型棉精梳機上的設計應用，探討了自動(dòng)清潔器在HXFA299B型棉精梳機上應用過(guò)程中所解決的主要問(wèn)題。

    關(guān)鍵詞：棉精梳機 ; 自動(dòng)清潔器 ; PLC ; 人機界面 ; 羅拉

    Design and Application of automatic cleaner on HXFA299B Comber Based on The Control of PLC 
Abstract: This paper introduces application and design project of automatic cleaner on Comber, discuss the main problem which have been solve about The automatic cleaner apply on HXFA299B Comber.

    Key words: Comber ; automatic cleaner ; PLC ; Human Machine Interface ; Roller

    1.引言

    隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展，紡織機械設備制造業(yè)也迎來(lái)了革命性的發(fā)展，當前紡機設備的發(fā)展特點(diǎn)主要體現在：觸摸式人機界面（HMI），可編程邏輯控制器（PLC），變頻器以及各種傳感器的廣泛應用；目前，紡織機械生產(chǎn)廠(chǎng)家的一個(gè)重要的研發(fā)設計宗旨就是不斷提高紡機設備的自動(dòng)化程度以便減輕操作者的勞動(dòng)強度和提高紡織廠(chǎng)的生產(chǎn)效率。

    2.應用設計

    2.1棉精梳機概述以及在使用中遇到的問(wèn)題和解決方案

    棉精梳機是一種重要的前紡設備，該設備用于棉紡精梳工序，其主要作用為排除一定長(cháng)度以下的短纖維，提高纖維的平均長(cháng)度，使纖維進(jìn)一步分離，從而使伸直度、平行度大大改善，同時(shí)排除雜質(zhì)和棉結，制成條干均勻的精梳棉條，以適紡高支數紗和其他纖維的混紡紗，并使成紗外觀(guān)光潔，物理機械性能提高。

    在國內外棉精梳機的現實(shí)使用中，棉網(wǎng)纏繞搖動(dòng)臂部位牽伸羅拉的現象一直是一個(gè)經(jīng)常出現的故障點(diǎn)；由于靜電吸附的原因，棉纖維通常會(huì )在精梳機運行的過(guò)程中吸附在牽伸橡膠皮輥上，進(jìn)而引起了棉網(wǎng)纏繞搖動(dòng)臂部位牽伸羅拉的故障停車(chē)現象經(jīng)常出現，在搖動(dòng)臂部位因棉網(wǎng)纏繞牽伸羅拉而引起的高故障率使得棉精梳機的使用效率大大降低。然而，在控制設計成本的前提下要從材料學(xué)及物理學(xué)的角度從根本上解決此問(wèn)題顯的比較困難，本文著(zhù)重講述從電氣控制的角度，通過(guò)在HXFA299B型棉精梳機上的搖動(dòng)臂部位添加自動(dòng)清潔器的方式來(lái)解決此問(wèn)題。

    2.2自動(dòng)清潔器及工作原理

    自動(dòng)清潔器是一種清潔裝置，在HXFA299B型棉精梳機中，自動(dòng)清潔器由一個(gè)HCNE1-1050型電磁鐵、自制的皮輥清潔片、連桿及掛件構成；精梳機在運行過(guò)程中牽伸皮輥壓著(zhù)棉網(wǎng)轉動(dòng)，皮輥清潔片緊貼著(zhù)皮輥將因為靜電吸附作用而吸附在皮輥上的少量棉纖維從皮輥上刮下，此時(shí)自動(dòng)清潔器處于釋放狀態(tài)，電磁鐵固定在前伸羅拉頂部的牽伸臂上并通過(guò)連桿及掛件來(lái)連接清潔片，清潔器動(dòng)作時(shí)在電磁鐵的作用下通過(guò)連桿將清潔片拉起使刮積在皮輥上的堆積棉纖維順利的通過(guò)吸風(fēng)口吸走。通過(guò)清潔器有效的清除皮輥上吸附的棉纖維后大大的減小了棉網(wǎng)纏繞牽伸羅拉的故障率，進(jìn)而提高了精梳機的使用效率。

    2.3 HXFA299B型棉精梳機的電氣控制部分概述

    HXFA299B型棉精梳機的機電一體化程度比較高，整個(gè)機器的執行部件主要有變頻電機、電磁閥以及氣缸等，變頻電機為設備提供主動(dòng)力，氣缸用來(lái)執行自動(dòng)上棉卷、自動(dòng)卸空管、開(kāi)中心臂、推滿(mǎn)桶、撥空筒等自動(dòng)動(dòng)作。電氣控制柜中的控制器選用中達電通的DVP60ES型PLC，變頻器選用中達電通的M系列VFD-M 5.5KW的變頻器，人機界面選用中達電通DOP-A10THTD1型10.4寸觸摸屏。

    2.4通過(guò)PLC和人機界面所要實(shí)現的對自動(dòng)清潔的控制效果

    通過(guò)PLC和人機界面所要實(shí)現的控制效果如下：

    （1） 通過(guò)PLC實(shí)現對自動(dòng)清潔器的控制，要求在精梳機自動(dòng)運行的過(guò)程中實(shí)現對清潔器的定時(shí)控制，清潔器動(dòng)作周期可通過(guò)人機界面進(jìn)行參數設定，時(shí)間單位為分鐘。

    （2） 要求清潔器動(dòng)作時(shí)間即電磁鐵吸合時(shí)間可在人機界面上設定，時(shí)間單位為秒。

    （3） 要求在清潔器動(dòng)作時(shí)間段內可設定抖動(dòng)時(shí)間，清潔器抖動(dòng)間隔時(shí)間的設定可以通過(guò)人機界面實(shí)現，時(shí)間單位為0.1秒，根據相應的棉網(wǎng)工藝通過(guò)設定清潔器間隔抖動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間可以有效的抖落皮棍清潔片上的棉纖維以便吸風(fēng)口及時(shí)吸走刮積的纖維進(jìn)而有效避免牽伸部位纏皮棍的故障。

    （4） 要求在人機界面的設計中設定手動(dòng)自動(dòng)清潔功能按鈕以便于設備調試。

    2.5HXFA299B型棉精梳機上添加自動(dòng)清潔器的PLC程序控制部分的設計

    針對自動(dòng)清潔器控制的PLC程序段如下：
             
                   
                                  圖1     針對自動(dòng)清潔器控制的PLC 程序段 

    第1行中的M126為ON時(shí)表示精梳機處于正常運行狀態(tài)，T18為定時(shí)器，第1行的功能是產(chǎn)生周期為1分鐘的脈沖信號T18；

    第2行中的C118為清潔器動(dòng)作周期的計數器，D421中存儲清潔器動(dòng)作周期的時(shí)間參數，第2行的功能是清潔器動(dòng)作周期的設定；

    第3行的功能是C118計數周期時(shí)間到時(shí)M179有效，即M179驅動(dòng)M180有效以控制Y4使得自動(dòng)清潔器執行吸合動(dòng)作；

    第4行為對C118計數器復位；

    第5行中的D420中存儲清潔器的動(dòng)作時(shí)間；

    第5，6，7行的作用是關(guān)于清潔器動(dòng)作時(shí)間控制的程序部分，程序中的D428中存儲清潔器抖動(dòng)間隔時(shí)間，Y4為控制清潔器的PLC輸出點(diǎn)；

    第8，9，10行實(shí)現對清潔器的抖動(dòng)控制。

    2.6 HXFA299B型棉精梳機上添加自動(dòng)清潔器的人機界面部分的軟件設計

    按照設計要求，人機界面上需要設計清潔器執行動(dòng)作的手動(dòng)控制按鈕、清潔器動(dòng)作周期時(shí)間參數設定的功能、清潔器動(dòng)作時(shí)間參數設定的功能、清潔器抖動(dòng)間隔時(shí)間參數設定的功能。
                              
                     
                                      圖2    設置參數

    （1）“清潔器動(dòng)作周期設定”通過(guò)對此參數的設定來(lái)改變清潔器執行清潔動(dòng)作的周期。
 
    （2）“清潔器動(dòng)作時(shí)間設定”通過(guò)對此參數的設定來(lái)改變清潔器執行清潔動(dòng)作的時(shí)間。

    （3）“清潔器抖動(dòng)間隔時(shí)間設定”通過(guò)對此參數的設定來(lái)改變清潔器在執行清潔動(dòng)作的時(shí)間內電磁鐵吸合和釋放的頻率。

    （4）將F1功能鍵設定為當F1鍵按下時(shí)清潔器執行清潔動(dòng)作。

    以上參數在設定時(shí)需要根據用戶(hù)的棉纖維梳理工藝進(jìn)行相應的調整設置，在調試的過(guò)程中以減少棉網(wǎng)纏繞牽伸羅拉的故障率為目的。

    3.調試及故障檢測

    調試是紡機設備在安裝使用中的一道重要的工序，為了提高紡機設備的使用效率針對設備的精細調試就顯得非常重要，棉精梳機的調試可以分為機械調試部分和電氣調試部分，在此僅介紹電氣調試部分，電氣需要調試的部分有中心臂氣缸、推滿(mǎn)筒氣缸、撥空筒氣缸、上棉卷氣缸、落空管氣缸等執行部件的調節，這些執行部件的調節需要通過(guò)調節截流閥來(lái)實(shí)現，小臺面單眼光電傳感器及接近開(kāi)關(guān)的調節也是重要的部分，在此不做祥述。自動(dòng)清潔器在HXFA299B型棉精梳機上的使用大大降低了傳統精梳機牽伸爬坡?lián)u動(dòng)臂部位牽伸羅拉纏繞的故障率，在調試自動(dòng)清潔器的過(guò)程中要確保電磁鐵在釋放狀態(tài)下皮輥清潔片要緊貼著(zhù)皮輥表面，當清潔器動(dòng)作時(shí)電磁鐵吸合并通過(guò)連桿將皮輥清潔片拉起以便于清潔片刮積的棉纖維被吸風(fēng)通道吸走。通過(guò)人機界面設定清潔器的動(dòng)作時(shí)間參數來(lái)調整來(lái)調節清潔器的動(dòng)作執行時(shí)間，通過(guò)自動(dòng)清潔器的作用可以有效的降低趴坡?tīng)可觳课灰蚱ぽ伜兔迼l之間產(chǎn)生的靜電吸附作用而造成的棉網(wǎng)纏繞牽伸羅拉的故障率。人機界面上的故障報警流水燈及報警頻次表能夠提示設備故障出現的部位和排除故障的方法以及故障出現的頻次，通過(guò)自動(dòng)清潔器在HXFA299B型棉精梳機在上的應用大大的降低了棉網(wǎng)纏繞牽伸羅拉故障的出現頻次。

    4.結束語(yǔ)

    HXFA299B型棉精梳機已經(jīng)廣泛的應用于國內的棉紡廠(chǎng)，加裝自動(dòng)清潔器后的棉精梳機爬坡?tīng)可觳课坏墓收下蚀蟠蟮臏p小，進(jìn)而有效的提高了棉精梳機的使用效率，提高了設備使用廠(chǎng)家的生產(chǎn)效益。

    參考文獻：

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    摘自《自動(dòng)化博覽》2011年第七期