棉纺机械的机电一体化技术一、清梳联设备电控系统的主要特点。本届展出清梳联设备图片、样本实物的国内外厂商有多家，重点简要介绍德国特吕茨勒、郑州纺机、青岛纺机清梳联设备电控系统的主要特点。■德国特吕茨勒公司：（一）往复式抓棉机BDT—0191）产量可达1500公斤/小时、棉包数可达180个棉包；2）具有分组抓包功能、可供应一至三条开清棉生产线；3）抓棉过程可单面也可双面进行；4）抓棉车由变频电机驱动，往返行进速度在6—13米/分之间，抓包机连续工作时间可达72小时。5）抓棉量大小可以设定，并具有细调的功能。6）抓包机全机电脑控制，操作台可进行生产功能选择参数设定，显示及BDT抓包机操作监控等功能。（二）开清棉机1）有两种型号多仓混棉机MCM与MPM、其梳棉方式不同但均由MIXCOM—MANDER混棉电脑控制器控制、监控整个混棉过程。2）开清棉机有电脑控制器控制。如清棉机的CLEANCOMMANDER监控，可显示清棉机的操作情况，排杂门的隔距、梳棉和排杂的吸风量、故障面板上可有多种语言显示。3）清棉罗拉回转速度被全程监视，可从显示器上读取到，能调校电机驱动的排杂门大小，调整清棉效率，而且开清棉机的电脑控制器可与中心电脑网络TKN—2相连接、该网络中心LINECOMMANDER、（LC)能对整个生产线实行产量、棉花输送的监控，也可在任何时候获取各单机台的数据资料。（三）高产梳棉机DK9031）带有短片段自调匀整装置ICFD（见图一）棉层经过组合式感应喂棉装置SENSOFEED，到达给棉罗拉与第一刺辊之间的转移点、喂棉板上的10个弹簧元件、根据喂入棉层之不同厚度而产生波动，经位移传感器检测，再将位移信号转化为电子信号，输入梳棉机电脑控制器CARDCOMMANDER根据预设定的数据，即算出给棉罗拉转速的变量，选加在长片段自调匀整装置CCD匀整信号之上，电脑输出信号控制给棉罗拉的转速，将均匀的棉层喂入刺辊系统WEBFEED，达到改进短片段条子均匀度的目的。对长度在1米以内的条子有匀整作用。2）长片段自调匀整装置CCD（见图二）DK903配有长片段自调匀整装置装置。喇叭口传感器检测输出棉条粗细、其位移信号转化为电子信号输入梳棉机电脑控制器CARDCOMMANDER，其信号与短片段ICFD信号叠加后输出，控制给棉罗拉速度，达到纠正条
子定量偏差的目的。3）梳棉机电脑控制器CARDCOMMANDER、完成全机控制、并具有产质量监控功能；＊该电脑可收集与监控有关的所有相关数据、包括圈条器、换条桶装置、自调匀整装置CCD和ICFD等的数据。（见图三）＊所有生产数据都能在电脑控制器的操作面板上输入，有关质量数据可存储於记忆模块中，随时可被调出，也可根据要求进行修改及被重新记忆、存储于电脑中。可用多种文字、还可按不同国家的衡量单位输入和显示有关技术指标。＊配有与原料相适应的工艺组合软件包。梳棉电脑控制器CARDCOMMANDER●输出速度●网络地址●总牵伸●频谱图1）●条筒棉条喂入量●不同长度条干不匀率曲线图表●产量●盖板隔距图表1）●生条支数（定量）●棉结鉴定值1）●棉网厚度●超负荷●下棉箱气压，●金属物误入探测●转速：DFK棉箱开棉罗拉●棉条粗节监控给棉罗拉、刺辊、锡林、道夫●吸风系统负压●盖板移动速度●棉条监控●电箱温度1）取决于有否配备相应装置4带有自动换桶装置，可在棉条输出速度达400米/分下操作（IDF500米/分）（IDF为监测生条运行的光电传感器）；5采用易维护保养的交流伺服电机驱动系统，可进一步提高长短片段在线检测棉层厚度与棉条粗细的精度；6梳棉机电脑可与BARCO公司条子信息系统网络KIT相接合；7产量可达140公斤/小时。■郑州宏大新型纺机有限责任公司本次参展的清梳联合机流程如下：
FA006C（往复式抓包机）→TV500（风机）→FA053（气纤分离器）→FA103（单轴流开清棉机）→FA028（多仓混棉机）→FA109（清棉机）FA223（梳棉机）（FA177清梳联喂棉箱）FA221B（梳棉机）（FA177）→FA225梳棉机FA225A梳棉机（一）往复式抓棉机FA006C实现了德国特吕茨勒公司生产BDT019抓棉机的功能，如具有自动转向，分组抓包、检测棉包高度、X、Y方向用脉冲计数来确定小车行走的距离及抓棉量的大小等功能。自动化水平与FA006、FA006A相比有较大进步（具体功能阅前述BDT019介绍）（二）开清棉机FA028型多仓混棉机、FA109型开清棉机是吸取国外同类型先进技术自主设计研制的产品全机采用PLC控制、触摸屏显示FA103A单轴流开清棉机采用变频传动、制造工艺先进、操作使用方便。（三）梳棉机共展出四台、为该厂主导产品，技术成熟、工作稳定。＊采用PLC控制，工业触摸屏显示，配有长短片段相结合的混合环自调匀整装置，多电机交流变频传动，应用计算机通讯和数字同步技术，FA221B还配有多处安全自停装置、运行可靠。＊FA223、FA223C梳棉机是在FA221B、FA221C基础上，专门开发较低价位、而又保留原全部功能的高档梳棉机，电气控制系统功能同FA221系列。＊FA225、FA225A型梳棉机是吸收国外先进技术基础上自主开发的高档梳棉机。从机械结构到工艺技术都具有飞越性发展；制造精度有大幅度提高，自动化水平高，本次展出展品还配有自动换桶装置。（当计长达到设定值时，PLC控制车速下降，发出换桶信号、电磁阀控制机械结构切断棉条并夹住上端棉条。电机控制棉条筒底盘旋转、把空筒放在棉条筒固定位置，并把满筒推出，夹住棉条结构放开棉条，速度上升，换桶结束。（四）清梳联网络化控制系统采用工控机，组态工控软件，通过RS485通讯口与各单元机相连接，可对单机如梳棉机的工艺参数、机械运行状态进行监控。可进行数据采集，如采集梳棉机出条速度、牵伸比、棉条重量、CV值、棉箱压力等数据，并能同步修改设置的参数。该网络的应用，使清梳联设备向信息化网络化路上又前进了一步，对提高了清梳联合机的管理水平和产品质量起到了一定作用。■青岛宏大纺织机械有限责任公司清梳联合机主要由往复抓棉机FA009、单轴流开棉机FA105A、交叉混棉机FA026、主除杂机FA116、配棉机FA178、梳棉机FA232等设备组成。是一台高效、短流程联合机。电控系统采用PLC控制，交流变频传动、伺服控制、触摸屏显
示、自调匀整装置等自动化、智能化监测与控制技术，实现了单元机台之间物料的连续均匀喂给，有效的保证了生条重量不匀率达到精细抓取、充分开松混合、高效除杂、梳理的效果。（一）往复式抓棉机FA009型其有分组抓棉功能，可根据需要交替抓取三种配棉品种混棉成分、抓棉臂可上下移动和自动作180o回转运动旋转，采用变频驱动并采用变频器的过电流来确保旋转位置的正确，行进、上升、下降均采用编码器测速，可保证精确定位，并连续大范围的可调。全机采用微机控制，自动检测、可实现全自动抓棉。（二）主除杂机FA116型＊该机给棉辊、转移辊及分梳辊均采用变频调速：＊机上装有金属探测装置及喂棉过厚保护；＊机上三处设有压力自动检测、一旦异常，机器会自动停车；＊全机采用微机控制、自动监测。（三）各单元机操作均采用触摸屏与PLC通讯、操作方便、直观、可靠。送棉均采用交流变频电机驱动、速度连续、可调；系统运行状态采用压力传感器检测，可及时调节给棉量的大小，以保证整个系统在稳定状态下运行。（四）FA232梳棉机＊采用PLC控制；＊道夫和给棉机实现无级调速和比例跟踪；＊圈条器由伺服电机传动确保与道夫同步；＊锡林变频传动、起动平稳可靠、机电配合刹车性能好；＊机上连续吸落棉，滤尘压力连续检测、以保证机器处于正常工作状态；＊配有长短片段混合环的自调匀整装置。（通过检测喂入棉层厚度和输出棉条粗细由计算机控制给棉罗拉转速、以改变生条均匀度、提高生条质量。）＊工业触摸显示屏设定和显示有关参数、计算机通讯；与同步技术应用使整机运行稳定、可靠；＊配有自动换桶装置；＊实际产量可达40—80公斤/小时。■马佐里（东台）（MARZOLI）：本次展出成套清、梳、并、粗、细设备。据技术交流时介绍，万锭用工只需35人；计划展览会后将在上海展出带有粗细联、细络联的自动化水平高的全流程棉纺设备。二、计算机控制、分部传动，在线检测等各种自控技术的广泛应用与卓越的进步。下面就以并条、粗纱、细纱的各种自控技术的应用作一重点介
绍。（一）并条机＊本届展出国内主要并条机实物、样本的厂商和型号如下：△上海纺织机械总厂FA316；△天门纺织机械有限公司FA319、FA317；△经纬纺织机械股份有限公司沈阳宏大纺织机械有限责任公司FA326、FA321、FA329；△中国航空工业石家庄飞机制造公司FA312；△陕西宝成新型纺织机械有限公司FA313、FA322。■沈阳宏大纺织机械有限责任公司FA329、FA321、FA326并条机＊这三种机型均采用PLC控制；主电机变频调速、起动平稳、升降速时间可调、以达到最佳起制动状态；触摸屏显示，可显示产量、工艺状态、工艺参数、故障等；采用优质元器件。＊FA329△新开发的全新双眼高速并条机；△最高车速达1000m/min；△具有自动换桶功能，设有积极式断条机构，功能可靠；△断条检测，采用指栅式光电与反光板式反射光电配合的方式使检测更为可靠；△可选配短片段自调匀整装置。＊FA321△新开发的单眼高速并条机；△最高车速可达800m/min；△展品配有乌斯特公司USC短片段自调匀整和在线监测条干质量装置；△采用回转式自动换桶、满筒时圈条盘自动定向，自动换桶、被动断条、通过电磁离合器完成换桶机构刹车、使换桶到位更为准确。在拨出满筒的同时，由筒库喂入空筒，换桶可手动或自动；＊FA326△新型高速双眼并条机；△最高车速达600m/min；△配有洛阳613所研制的BYD短片段自调匀整装置和出条质量在线监测装置、棉条超标自动停机；△清洁部分采用单独传动，以消除对牵伸传动的干扰。■上海纺机总厂FA316（BZ）并条机△新型高速双眼并条机；△最高速度达500m/min；△PLC控制；△配乌斯特公司USC自调匀整装置及“FP”型喇叭口监控装置，棉条质量指标为支数偏差和CV％在线控制；能有效控制输出棉条的
短片段不匀；△具有自动换桶装置；△具有显示功能。■陕西宝成新型纺织机械有限公司FA313、FA322并条机△高速双眼并条机；△最高速度达600m/min；△PLC及变频器控制；△配乌斯特公司USC自调匀整装置及“FP”型喇叭口监控装置；△具有显示功能。■天门纺织机械有限公司FA319并条机△新开发高速双眼并条机；△最高车速达700m/min；△配洛阳613所BYD短片段自调匀整装置；△PLC控制；△具显示功能。■中国航空工业石家庄飞机制造公司FA312；△高速双眼并条机；△最高车速达500m/min；△配有洛阳613所生产的BYZ中长片段自调匀整装置；△PLC控制。二、粗纱机＊本届展出国内主要粗纱机实物、样本的厂商、型号如下：△无锡宏源集团有限责任公司HY491、HY492；△天津宏大纺织机械有限公司FA491；△河北太行机械厂FA425、FA426；△安徽第二纺织机械厂生产FA417、FA418；△经纬合力机械制造公司总厂FA431。■无锡宏源集团有限责任公司HY491、HY492；△新型无锥轮粗纱机；△最高车速达1600r/min；△HY491型有三台变频电机传动；HY492型有四台变频电机传动；△采用先进的微电子技术和变频调速技术控制各电机速度，以达到各电机间同步运行的要求；△单色液晶显示，显示与设定各种纺纱工艺参数等；△采用微机控制（单片机）；△根据特征系数、每层厚度、卷绕系数等参数从而达到控制张力的目的，以保证粗纱张力在整个纺纱过程中的一致性。■天津宏大纺织机械有限公司FA491粗纱机△新型无锥轮粗纱机，在机械传动结构上仅仅保留了龙筋升降
蜗轮蜗杆和罗拉变换齿轮、车头里的其它齿轮传动部件均被取消；△四只电机分别驱动机器负载的四个部分，一是锭子传动、二是罗拉传动、三是龙筋升降传动、四是筒管卷绕传动；由数学模型保证电机之间的同步运行；△工控机、PLC、交流伺服控制、交流变频控制组成一体的先进的电控系统，以数学模型为基础控制粗纱张力和成型，取代了繁杂的机械机构；△工控机为全机电控系统的主控单元通过数学模型控制电机的速度；△PLC作为电控系统的辅控单元、完成系统的I/O逻辑控制；△彩色液晶图形显示、触摸屏操作、完成工艺参数的读取与设定；△速度闭环控制、速度反馈检测采用旋转编码器，通过工控机的外部中断源和内部时钟中断源联合检测四个电机实时速度，并及时反馈到电机的调速装置（变频）；△全数字化控制，从工艺参数的设定、数学公式的运算，速度反馈的检测和处理以及速度的控制均为数字量操作和显示；△龙筋升降位置的数字量设定和控制可以适应各种粗纱筒管纺纱之用；△纺纱锭翼最高速度1500r/min；△纺纱过程中除保证粗纱张力、粗纱成形外还根据纺纱过程中的离心力的变换自动改变纺纱锭翼转速、以保证纺纱质量；△具有断条、断纱光电自停功能；△安全保护罩的自停功能；△控制系统备有张力检测装置接口、根据用户需要可以加装；△为考虑车间生产管理联网的需要，预留了网络软硬件接口。■河北太行机械厂FA425、FA426粗纱机△取消成形机构上下锥体及皮带控制等装置；△运用变频调速技术，由主电机和变速电机分别独立传动；△用微机进行同步控制，达恒张力纺纱目的；△触摸屏显示与设定各工艺参数；△CCD传感器以的精度检测粗纱位置，通过微机控制张力调节器，以保证卷绕张力稳定；△微机可存储适应各种品种、纺纱条件的张力状态，更换品种、不必重新动手设定；△最高锭速1400r/min；■安徽第二纺织机械厂FA417、FA418△锭翼最高转速达1400r/min；△PLC控制；△主电机采用变频调速；
△液晶显示器，显示总产、四班产量、当前纺纱余量、锭翼转速、前罗拉转速等；△成型换向机构通过接近开关传感器检测、再通过电磁离合器等执行；△PLC、变频器、显示器均选用德国西门子公司产品，易于联网及通讯的准确性。■经纬合力机械制造公司总厂FA431粗纱机△锭翼最高转速达1400r/min△主电机采用变频调速、起制动平稳；△PLC控制；△设有五组光电自控装置；△显示器可显示锭翼转速，前罗拉转数，定长、班产、累计产量等；△设有自动生头装置；△可采用差动靠模装置和传感器、微电脑控制两种方式控制纺纱张力。（三）细纱机F1518细纱机与青岛宏大公司ESPERO型自动络筒机相连展品，保证了细纱络筒整个工艺流程的连续化生产，通过连接装置将细纱机、络筒机的满纱管与空纱管进行自动交换，细纱机最高锭速达20000r/min、络筒机最高速度达1800r/min。升降采用“电子凸轮”控制技术，根据输入的工艺参数，自动生成钢领板运动控制曲线，以满足高速络筒，筒子成形的要求。
