1 引言
預(yù)縮整理機主要用于克重200—500g/m2的平幅牛仔布(錠蘭結(jié)構(gòu))上漿、軋漿、烘干、預(yù)縮、定型整理,以此降低結(jié)構(gòu)縮水率、改善結(jié)構(gòu)形狀。也可用于其它棉及混紡織物的后整理,作為織物處理和改善手感,使織物具有良好的尺寸穩(wěn)定性,該機布速為10—100m/min
2 工藝對傳動的要求
在織造和染整加工的各道工序中,織物(布)承受了較大的經(jīng)向張力,織物因此產(chǎn)生經(jīng)向伸長、緯向收縮,如用這樣的布制成服裝,經(jīng)洗滌后,服裝將產(chǎn)生收縮等變形,甚至無法穿著,為此在染整加工的最后一道工序,增設(shè)防縮整理,保證織物預(yù)縮后幅寬不變,在防縮整理過程中應(yīng)保證織物的預(yù)縮率穩(wěn)定,使織物經(jīng)向紗線有回縮的可能,織物在預(yù)縮過程應(yīng)處于近乎無張力狀態(tài),因此各單元機(預(yù)縮進布、橡毯預(yù)縮和呢毯整理)之間應(yīng)有一定的速差,即各單元應(yīng)保持比例同步運行,以供織物紗線回縮,同時,承壓輥溫度和織物濕度等參數(shù)也將對預(yù)縮率產(chǎn)生影響。為此,對溫度、濕度應(yīng)按工藝要求進行控制。
3 電氣傳動
聯(lián)合機設(shè)備流程為:
進布軋輥→烘筒1→烘筒2→烘筒3→軋烘落布→J型箱→預(yù)縮進布→橡膠毯預(yù)縮→呢毯整理→落布
全機由9臺交流異步電動機分別傳動各單元機(J型箱無主傳動),變頻調(diào)速,其中進布軋輥為5.5kW,烘筒1-3均為3.0kW,軋烘落布4kW,預(yù)縮進布4kW,橡膠毯預(yù)縮30kW,呢毯整理5.5kW,落布3kW。前5單元為同步調(diào)速系統(tǒng),烘筒1-3之間均有松緊架調(diào)節(jié)輥檢測每兩單元機間的速差,并對烘筒電動機速度進行微調(diào)以保證織物在運行過程中速度同步、張力恒定。后4單元機為比例同步調(diào)系統(tǒng),為保證比例同步調(diào)速精度,預(yù)縮進布,橡膠毯預(yù)縮和呢毯整理均采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測電動機運轉(zhuǎn)速度,檢測信號送至變頻器附設(shè)的速度卡,由此構(gòu)成速度閉環(huán)系統(tǒng)。
4 控制系統(tǒng)
4.1 橡膠毯單元承壓輥表面溫度控制
承壓輥的工作溫度高低取決于預(yù)縮織物,織物越厚越重,預(yù)縮率要求越高,承壓輥表面工作溫度也越高,承壓輥溫度的高低取決于加熱蒸汽工作壓力(一般情況下,蒸汽壓力為3kg/cm2左右)。由于承壓輥是旋轉(zhuǎn)的。因而采用了非接觸式紅外測溫儀在線檢測承壓輥表面溫度,即紅外測溫儀測得信號與溫度設(shè)定信號進行比較,其差值送PLC經(jīng)PID運算處理后調(diào)節(jié)承壓輥蒸氣加熱薄膜閥或電動閥開角的大小,由于加工織物品種的不同,所需承壓輥表面溫度也不同,所需的溫度大小在人機界面上設(shè)定。
橡毯表面的帶水量,對織物的含濕量有一定影響,織物的含濕率對織物的預(yù)縮率的大小有直接影響,為保證織物在恒溫下預(yù)縮,本機采用了濕度控制儀(例如瑪諾濕度控制儀)即采用電極法測量織物阻抗的大小變化來確定織物含濕率,根據(jù)所測含濕率的大小,控制烘筒加熱蒸汽閥或電動閥開啟角度的大小,調(diào)節(jié)烘筒的溫度或調(diào)節(jié)車速以保證織物的預(yù)縮率穩(wěn)定。
4.2聯(lián)合機預(yù)縮段速度控制系統(tǒng)
織物的收縮主要是在橡膠毯預(yù)縮單元機上進行的,織物的收縮是由橡毯進布加壓輥和承壓輥之間的壓力和橡膠毯彈性收縮所引起。預(yù)縮率的大小與橡毯壓緊量有關(guān),壓緊量越大,收縮率越大。因為織物在橡毯單元要收縮,因此,該單元運行速度與其它單元不相同,若以橡毯單元速度為基準(zhǔn)(即主令單元),則其它單元為從動機,其速度既要跟隨主令機,又要有一定的超調(diào)量(或正或負),本機設(shè)定為±20%的超調(diào)量。橡毯單元調(diào)速的主令信號在觸摸屏上設(shè)定,PLC輸出加 至主令機,進布和呢毯的調(diào)速信號(速度給定信號)由橡毯單元(主令機)的速度信號和相應(yīng)從動單元機的設(shè)定超調(diào)量疊加后由PLC輸出,控制各以從動單元機運行速度,落布單元速度,由呢毯單元的調(diào)速信號與落布單元的超調(diào)量疊加后由PLC輸出控制落布速度,各從動單元超調(diào)量系根據(jù)加工織物品種由生產(chǎn)工藝確定具體超調(diào)量,同一品種織物在整個預(yù)縮加工過程中超調(diào)不變,即各單元機之間的速度為比例同步??刂葡到y(tǒng)框圖如圖1。
[align=center]
圖1 預(yù)縮整理機前段控制系統(tǒng)框圖 [/align]
預(yù)縮進布單元和呢毯整理單元的編碼器(B1、B2)信號送至PLC進行實時運算后,通過RS485通訊口送至觸摸屏,在線顯示預(yù)縮率。
預(yù)縮率的設(shè)定
一般通過設(shè)定各單元機的線速度來初步設(shè)定機器的預(yù)縮率:
落布與第三柱烘筒之間設(shè)有手動速度微調(diào),一般落布輥線速應(yīng)高于烘筒線速的2—4%。Ut4為微調(diào)電壓信號。
觸摸屏TP可設(shè)定和修改聯(lián)合機運行速度,承壓輥溫度等工藝參數(shù),顯示各工藝參數(shù),各松緊調(diào)節(jié)輥位置,系統(tǒng)故障等。
承壓輥溫控傳感器S1執(zhí)行器和織物濕度傳感器S2執(zhí)行器可直接接至PLC 實現(xiàn)在線監(jiān)控。
觸摸屏主要用于該機的起動、停止等操作,設(shè)定、修改工藝參數(shù)以及顯示各單元機的運行狀態(tài)等,本觸摸屏設(shè)有參數(shù)設(shè)置屏幕,運行控制屏幕,監(jiān)控屏幕和故障監(jiān)視屏幕,各屏幕的主要功能為:
(1) 參數(shù)設(shè)置屏幕:選擇投入運行的單元機,起動全機,調(diào)節(jié)速度到工藝所需車速,調(diào)節(jié)進布微調(diào)和呢毯微調(diào)來調(diào)節(jié)織物的張力。
(2) 運行控制屏幕:磨橡毯的起動,停止,橡毯加壓的“手動”、“自動”選擇,“加壓”或“卸壓”,調(diào)整橡毯的松緊。
(3) 監(jiān)控屏幕:顯示全機的車速和預(yù)縮率,監(jiān)控各單元的運行狀態(tài)。
(4) 故障監(jiān)視屏幕:遇有故障將自動切換到故障監(jiān)視屏幕,并顯示出故障的部位,以作相應(yīng)的處理。
圖中AK為現(xiàn)場按紐開關(guān),C為輔助設(shè)備用接觸器線圈。
4.3聯(lián)合機軋烘段控制系統(tǒng)
浸軋輥和烘筒等5臺單元機通過3套松緊架構(gòu)成軋烘段變頻同步調(diào)速系統(tǒng),其中浸軋輥為主令機,其它為從動機,系統(tǒng)方框圖如圖2。
[align=center]
圖2 預(yù)縮整理機前段同步系統(tǒng)方框圖[/align]
V1、V2、V3、V4和V5分別為浸軋輥(軋車),1-3烘筒和落布單元變頻器,主令單元速度給定電壓信號Vg由PLC直接供給,烘筒變頻器V2、V3和V4的速度給定電壓由PLC輸出的Vg和同步調(diào)節(jié)電壓Vt1、Vt2和Vt3分別疊加后作為V2、V3和V4的速度給定電壓。
5 結(jié)束語
該預(yù)縮整理機是提高織物檔次的關(guān)鍵設(shè)備之一,預(yù)縮整理的效果,在很大程度上取決于承壓輥表面溫度的控制和各有關(guān)單元速度的控制,預(yù)縮進布,橡膠毯預(yù)縮和呢毯整理3單元機之間的速度關(guān)系應(yīng)控制穩(wěn)定。前、后段控制系統(tǒng)可采用現(xiàn)場總線集中控制,構(gòu)成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)響應(yīng)速度,增強系統(tǒng)抗干擾能力,獲得更多的現(xiàn)場設(shè)備信息,為管理自動化創(chuàng)造條件,并可減少現(xiàn)場連接導(dǎo)線等,使預(yù)縮整理聯(lián)合機提高一個檔次.