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摘要：細紗機是紡織廠的專用設(shè)備，具有前后兩個輥子。由于前面輥子的速度比后面輥子快，從前輥子進去的粗紗在兩個輥子之間得到拉延，從后面輥子輸出的紗就變細了。花式紗不是均勻粗細，而是粗細相間。要得到粗細相間的紗，只需讓后輥子的轉(zhuǎn)速時快時慢即可。
1. 差動齒輪系的設(shè)計
來自于前輥子的轉(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪減速后作為差動齒輪系的一個輸入，另一個輸入由兩臺伺服電動機通過機械合成而成，能實現(xiàn)啟停500次/min。若兩臺伺服電動機不轉(zhuǎn)，差動齒輪系輸出到后輥子的為一個低于前輥子的均勻速度，此時細紡機紡出為普通紗。若兩臺伺服電機均啟停250次/min，且啟停時間錯開，通過機械合成后為啟停500次/min，此時差動輪系輸出到后輥子的變化速度為500次/min，細紡機紡出為花式紗。
2. 控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計
在紡紗過程中需要不斷地改變紗的粗細、紗的長度和節(jié)距3個參數(shù)，要求伺服電機不斷改變啟停周期和速度，每種紗常有300多種變化組合，參數(shù)要求方便進行調(diào)整，而且工作環(huán)境較惡劣，可靠性要求高。
伺服系統(tǒng)電機采用低慣量永磁同步電機。兩套伺服系統(tǒng)的速度控制號由PLC模擬量I/O模塊輸出控制。兩套伺服系統(tǒng)的啟停控制信號由PLC擴展的脈沖輸出模塊輸出端控制，其相位相互錯開。
為了調(diào)節(jié)紗的粗細、長度和節(jié)距，PLC需要不斷檢測前輥子的速度，根據(jù)設(shè)置的參數(shù)和檢測的前輥子速度計算出后輥子的速度和開關(guān)頻率。前輥子速度和伺服電機速度的檢測采用光電編碼器，其輸出的脈沖信號輸送到PLC的高速計數(shù)模塊進行計數(shù)從而得到前輥子的速度以計算伺服電機速度和開關(guān)頻率。另外PLC選用絕緣型通訊用適配器與工控機進行通訊，以實現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置和監(jiān)控。通過HMI，單獨機器部件的狀態(tài)用圖表界面簡單明了的變現(xiàn)出來，使得操作和配置更加容易。
貝加萊X20系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速低成本的I/O控制，降低了線纜的費用，其模塊化設(shè)計讓系統(tǒng)具有超群的擴展能力，緊密的硬件設(shè)計則節(jié)省了面板的安全空間。
3．程序設(shè)計
速度檢測采用M法測速，在固定的時間間隔Ts內(nèi)讀取速度信號的脈沖數(shù)從而計算出轉(zhuǎn)速的大小。串行通信模塊數(shù)據(jù)傳送利用RS指令，其與工控機進行串行通信時可以設(shè)置數(shù)據(jù)長度、奇偶性、波特率、停止位等。D/A模塊具有電壓輸出和電流輸出兩種形式。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用FROM，TO指令，其中FROM控制A/D輸入，TO控制D/A輸出，編程指令包含選擇數(shù)模轉(zhuǎn)換通道和輸入輸出數(shù)據(jù)存放單元，設(shè)置數(shù)模轉(zhuǎn)換命令，輸出或讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果等。
貝加萊系統(tǒng)每一個完整的控制系統(tǒng)的操作配置都集成在一個自動化軟件Automation Studio中，不僅加快了工程進度也節(jié)省了成本。
4．結(jié)論
該紡織專用細紗機控制系統(tǒng)采用PLC加差動齒輪加伺服電機的設(shè)計，后輥子速度變化頻率可達500次/min，充分滿足了細紗機生產(chǎn)的需要。運行表明，該系統(tǒng)設(shè)計合理、工作可靠。
奧地利貝加萊是纖維擠壓技術(shù)（FET)有限公司的合作伙伴
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