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    石秋潔 （1960—）
女，高級講師, 高級技師， 1982年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學工企自動化專業(yè)，現(xiàn)在廣東省中山市中等專業(yè)學校任教, 全國機械中專電氣類專業(yè)教學指導委員會常務委員，主編了《變頻器應用基礎》。

1  平紗紡機工作流程簡介

    平紗是指粗細均勻，支數(shù)、捻度一定的紡織紗。而能夠將棉條紡成平紗的機器叫平紗紡機，
平紗紡機原來只使用了一個錠子電機（也叫主速電機），它帶動錠子旋轉，且通過齒輪傳動將運動傳送給前、中、后羅拉的輥子，各輥子之間的速比決定了紗的支數(shù)和捻度，其中紗的支數(shù)由后羅拉和前羅拉的速比決定，后羅拉的速度越快紗越粗，支數(shù)越高。紗的捻度由錠子和前羅拉的速比決定，錠子速度越快捻度越高。

    原來的平紗紡機只通過更換不同速比的齒輪減速機構，得到各輥子之間不同速比關系，從而紡出不同支數(shù)和捻度的紗來。

2  竹節(jié)紗的概念

    竹節(jié)紗是在平紗的基礎上，使紗的粗細按照一定的規(guī)律，也可以無規(guī)律地發(fā)生變化，它的結構如圖2所示。
   
                        圖 2   竹節(jié)紗結構圖

    其中，節(jié)粗、節(jié)長、節(jié)距可以有規(guī)律也可以無規(guī)律的變化。若用平紗紡機紡出竹節(jié)紗，就需要對紡機進行技術改造。

3  系統(tǒng)的硬件設計

    3.1 各變頻器功能及設計

    錠子（主速）電機15kW，用15kW變頻器驅動，拖動錠子；

    前羅拉電機2.2kW，用2.2kW變頻器驅動，拖動前羅拉；

    后羅拉電機1.8kW，用2.2kW變頻器驅動，拖動后羅拉；

    中羅拉：利用原來中、后羅拉的變速齒輪從后羅拉電機得到運動，各變頻器之間的連接如圖3所示。

    變頻器采用易能系列，PLC采用三菱FX系列晶體管輸出型（MT型）。調節(jié)主速變頻器的給定，可以調節(jié)錠子的轉速；由變頻器模擬量輸出端子A02作為前、后羅拉變頻器的給定，這樣調節(jié)主速電機轉速；前后羅拉的速度也相應地得到了變化，通過調節(jié)W2、W3可以調節(jié)主速電機與前、后羅拉的速比，紡出的紗的支數(shù)、捻度也就改變了，也就是說三臺變頻器實際上是同步調節(jié)，既有統(tǒng)調，又有各臺的微調，以調整各環(huán)節(jié)之間的速比。通過三臺變頻器之間的諧調工作，就可以紡出支數(shù)、捻度不同的平紗來。

    要得到竹節(jié)紗的效果，后羅拉電機需要在基礎轉速（平紗對應的轉速）的基礎上有一定的增加量（節(jié)粗），增加量需持續(xù)一定時間（節(jié)長），而這個轉速的增加量通過X7端子輸入的脈沖頻率的高低來決定。
所以后羅拉電機的轉速是由CCI（平紗對應轉速頻率）+X7（脈沖頻率）來決定的。

    為了使得操作界面更加友好，對于一些基本參數(shù)如:主速給定頻率,竹節(jié)紗的節(jié)粗、節(jié)長、節(jié)距通過人機界面輸入給PLC，由PLC根據(jù)輸入?yún)?shù)調節(jié)主速變頻器的給定頻率和后羅拉變頻器X7的脈沖頻率及脈沖持續(xù)時間，從而使后羅拉變頻器的輸出頻率能夠根據(jù)竹節(jié)紗的參數(shù)要求而進行相應的變化

    3.2  人機界面的功能設計

    人機界面主要有3個畫面,如圖4所示。

    畫面1：監(jiān)設畫面。

    自動/手動選擇；

    啟動：3臺變頻器同時開始工作；

    停止：3臺變頻器停止工作；

    指示燈：3臺變頻器是否啟動；

    曲線指示：目前主速變頻器的輸出頻率的變化曲線。

    畫面2：變頻調速畫面：可以調節(jié)主速變頻器的頻率。

    畫面3：參數(shù)設定：這里給出了1~15組節(jié)粗、節(jié)長、節(jié)距的參數(shù)，并指定了竹節(jié)紗的竹節(jié)參數(shù)。
　

   
    
    其他作者：肖平（1961－）男 ，副教授，現(xiàn)在廣東省中山市職業(yè)技術學院任教，廣東省職教協(xié)會機電專業(yè)教學指導委員會常務委員，編著了《模具設計與制造》。