摘要：設(shè)計(jì)了一種采用可編程邏輯控制器（PLC）、觸摸屏、變頻器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，運(yùn)用PLC、變頻器組成的速度跟蹤控制 器，實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制；并采用觸摸屏作為人機(jī)界面，用戶可以直接設(shè)定濕度值來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速 控制，操作更簡(jiǎn)單、透明。
關(guān)鍵詞：印染加濕；變頻調(diào)速；PLC；變頻器；給濕系統(tǒng)；控制系統(tǒng)
在紡織印染過(guò)程中，連續(xù)浸軋印染加工生產(chǎn)線容易 造成織物經(jīng)向縮水率過(guò)大，進(jìn)而使織物形變而影響穿 著，對(duì)裝飾用布的加工也存在同樣的缺陷。對(duì)縮水率較 大的產(chǎn)品，一般在成品前經(jīng)過(guò)預(yù)縮機(jī)處理。處理過(guò)程中 先將織物經(jīng)過(guò)一個(gè)汽蒸箱進(jìn)行迅速加濕，再經(jīng)預(yù)縮橡膠 毯加上一定熱壓，使織物產(chǎn)生經(jīng)向收縮。實(shí)踐證明，需要 預(yù)縮的織物獲得一定的含水量對(duì)預(yù)縮效果會(huì)產(chǎn)生重要 影響。采用汽蒸箱，如果容布量小了，布的加濕效果不明 顯；容布量大了，會(huì)使經(jīng)向拉伸，效果更不好。有的工廠 采用噴嘴直接噴霧，但由于噴霧均勻性不好，容易在布 面形成水漬，而且噴霧量大小也不易掌握。
為提高對(duì)織物的加濕質(zhì)量，本研究根據(jù)工廠實(shí)際 設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)化給液系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其給液量能 按工藝要求在一定范圍內(nèi)設(shè)定，運(yùn)轉(zhuǎn)中依主機(jī)臺(tái)速變 化而自動(dòng)調(diào)整給液量，并確保左、中、右和前后給液量 均勻一致。該自動(dòng)控制系統(tǒng)除可用于預(yù)縮機(jī)之外，還可 用于拉幅定形機(jī)、軋光機(jī)、蒸呢機(jī)、蒸化機(jī)等工序需要 給濕的工藝上。該機(jī)可以方便地裝在主機(jī)上，也可以自 成一臺(tái)主機(jī)，給下道工序需要一定濕度的織物加濕。
1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路是將測(cè)速裝置安裝 在定形機(jī)、預(yù)縮機(jī)等印染設(shè)備上?？刂蒲b置安裝在印染 設(shè)備旁邊，如圖1所示。 增壓泵1抽取液槽2中的液體或水，通過(guò)過(guò)濾器 3輸送到噴盤架4上安裝的各個(gè)噴盤5中。當(dāng)平幅運(yùn) 行的織物6通過(guò)時(shí)，液體便以霧狀噴射其上。未被噴射 到織物上的液體則通過(guò)回流管7流回到液槽。通過(guò)預(yù) 過(guò)濾器8清除回流液體中的雜質(zhì)?？刂茊卧?根據(jù)布 速控制噴液量及其他相關(guān)器件，電源線10連接噴盤電
機(jī)，當(dāng)其得電時(shí)電機(jī)運(yùn)行，使噴盤高速旋轉(zhuǎn)噴出霧狀液 體。電源線11連接增壓泵，當(dāng)其得電時(shí)增壓泵運(yùn)行，信 號(hào)線12一邊與接近開(kāi)關(guān)13相連，另一邊向控制單元 9輸入織物移動(dòng)速度開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖2。觸摸屏用來(lái)輸 入濕度設(shè)定值并用于觀察機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，主令開(kāi) 關(guān)向可編程邏輯控制器（PLC）發(fā)出指令控制設(shè)備的運(yùn) 轉(zhuǎn)，接近開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)織物移動(dòng)速度，PLC根據(jù)外部輸 入信號(hào)及內(nèi)部程序向變頻器、噴盤電機(jī)、報(bào)警器、電磁 閥發(fā)出動(dòng)作指令。
2控制系統(tǒng)電路及工作原理
控制系統(tǒng)電路的核心器件為觸摸屏、可編程控制 器、變頻器，其電路原理如圖3所示。 總電源開(kāi)關(guān)用于控制整機(jī)電路的電源供應(yīng)；單相 斷路器1用于控制和保護(hù)變頻器；變頻器一方面受 PLC程序控制，另一方面用于控制電動(dòng)機(jī)1（水泵）的 轉(zhuǎn)速；電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速受變頻器控制，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)， 噴液量增加，當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，噴液量減少；三相斷路器 用于控制電動(dòng)機(jī)2（噴盤電機(jī)）的電源供應(yīng)，同時(shí)具有 保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用；交流接觸器的通斷受PLC程序控 制，從而控制電動(dòng)機(jī)2的運(yùn)行或停止；電動(dòng)機(jī)2的工作 受PLC程序控制，當(dāng)其工作時(shí)，帶動(dòng)噴盤高速旋轉(zhuǎn)，噴 出霧狀水珠；單相斷路器2控制開(kāi)關(guān)電源、PLC、觸摸 屏等的電源供應(yīng)；小型繼電器J1受PLC控制，當(dāng)其得 電時(shí)，交流接觸器工作，電動(dòng)機(jī)2工作；小型繼電器J2 受PLC控制，當(dāng)其得電時(shí)，報(bào)警器工作；小型繼電器J3 受PLC控制，當(dāng)其得電時(shí)，油泵工作，油泵控制噴盤架 中的滑板，阻止水噴向織物表面，以防止織物過(guò)分給 液；開(kāi)關(guān)電源提供直流穩(wěn)壓電源，分別送至PLC、觸摸 屏、接近開(kāi)關(guān)；PLC內(nèi)部程序按工作要求進(jìn)行編寫，分 別控制變頻器、小型繼電器1、小型繼電器2、小型繼電 器3，同時(shí)它的工作受到觸摸屏、接近開(kāi)關(guān)（信號(hào)從X0
端輸入）、印染機(jī)電源開(kāi)關(guān)（信號(hào)從X1端輸入）的控制； 觸摸屏內(nèi)部程序按工作要求進(jìn)行編寫，其一方面用于 顯示當(dāng)前工作狀態(tài)，另一方面用于調(diào)整PLC內(nèi)部程序 中的數(shù)據(jù)、發(fā)布操作指令；電風(fēng)扇用于電箱散熱，使電 箱內(nèi)安裝的元器件工作溫度不致過(guò)高；接近開(kāi)關(guān)用于 檢測(cè)織物的移動(dòng)速度，PLC根據(jù)其傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào) 整噴液量；開(kāi)關(guān)K1（主令開(kāi)關(guān)）受印染機(jī)電源控制，用 于提取開(kāi)、關(guān)機(jī)信號(hào)，當(dāng)印染機(jī)在工作或停機(jī)時(shí)，通過(guò) K1把信號(hào)送至PLC，PLC再控制相應(yīng)器件的動(dòng)作；電 源指示燈用于顯示控制箱的通電情況。
考慮到對(duì)噴霧的濕度要求不是非常精確，以及為 了節(jié)省設(shè)備開(kāi)發(fā)成本，本設(shè)備中沒(méi)有濕度檢測(cè)裝置，只 有布速檢測(cè)裝置，觸摸屏中的濕度設(shè)定值只要根據(jù)試 樣后得到的參考數(shù)據(jù)加以調(diào)節(jié)即可?？傊?，本著以夠 用、實(shí)用、好用的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
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