第十三章-浆纱机机电一体化

第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 1.1.了解浆纱机的工艺流程和新型浆纱机的机电一了解浆纱机的工艺流程和新型浆纱机的机电一体化特性。体化特性。2.2.了解浆纱机控制系统要求。了解浆纱机控制系统要求。3.3.掌握经纱张力分布规律和经轴退绕张力的控制掌握经纱张力分布规律和经轴退绕张力的控制方法。方法。4.4.掌握浆纱压浆力自动控制的方法和原理。掌握浆纱压浆力自动控制的方法和原理。5.5.掌握浆纱温度自动控制原理。掌握浆纱温度自动控制原理。6.6.了解浆槽液面高度自动控制的方法。了解浆槽液面高度自动控制的方法。7.7.掌握浆纱上浆率和回潮率控制的方法和原理。掌握浆纱上浆率和回潮率控制的方法和原理。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化第一节第一节 浆纱机概述浆纱机概述 一、一、浆纱机的分类及工艺流程浆纱机的分类及工艺流程 二、新型二、新型浆纱机的机电一体化特征浆纱机的机电一体化特征 第二节第二节 浆纱浆纱机控制系统机控制系统 一、新型浆纱机控制系统的特征一、新型浆纱机控制系统的特征 二、二、浆纱机多单元传动及计算机控制浆纱机多单元传动及计算机控制 三、浆纱过程的自动控制三、浆纱过程的自动控制 思考题思考题第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化一、浆纱机的分类及工艺流程一、浆纱机的分类及工艺流程第一节第一节 浆纱机概述浆纱机概述 浆纱机的种类很多。浆纱机的种类很多。按原纱品种分按原纱品种分，有短纤纱、长丝和色纱用的三种浆纱机，也有长丝、短，有短纤纱、长丝和色纱用的三种浆纱机，也有长丝、短纤纱共用的浆纱机；纤纱共用的浆纱机；按烘燥方式分按烘燥方式分，有烘筒式、热风式和热风，有烘筒式、热风式和热风-烘筒并用式（也称联合式烘筒并用式（也称联合式)三三种；种；按浆槽数的多少分按浆槽数的多少分，有单浆槽、双浆槽和多浆槽三种形式的浆纱机；，有单浆槽、双浆槽和多浆槽三种形式的浆纱机；按上浆方式分按上浆方式分，有轴经浆纱机、整浆联合机、染浆联合机、单轴浆纱机、，有轴经浆纱机、整浆联合机、染浆联合机、单轴浆纱机、分条整浆联合机等。分条整浆联合机等。现在工厂现在工厂常用常用的浆纱机一般为的浆纱机一般为双浆槽轴经浆纱机双浆槽轴经浆纱机。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 德国祖克（德国祖克（SUCKERSUCKER）浆纱机双桨槽上浆工艺流程如图，）浆纱机双桨槽上浆工艺流程如图，由张力调节装置控制各经由张力调节装置控制各经轴退绕张力，在引纱辊的牵引下，经纱从经轴上退绕下来，经导辊引导将各经轴退绕轴退绕张力，在引纱辊的牵引下，经纱从经轴上退绕下来，经导辊引导将各经轴退绕的经纱并合。并和后的经纱再分成两层分别进入第一和第二浆槽进行上浆，经纱由张的经纱并合。并和后的经纱再分成两层分别进入第一和第二浆槽进行上浆，经纱由张力调节辊调节片纱张力，由浸浆辊将经纱压入浆液中。经纱吸收一定数量的浆液，再力调节辊调节片纱张力，由浸浆辊将经纱压入浆液中。经纱吸收一定数量的浆液，再由上浆辊和压浆辊对浆纱进行挤压，使浆纱形成一定程度的浸透，同时挤掉多余的浆由上浆辊和压浆辊对浆纱进行挤压，使浆纱形成一定程度的浸透，同时挤掉多余的浆液，保持一定的经纱上浆率。由上浆装置输出的经纱首先分层，经烘筒进行预烘，待液，保持一定的经纱上浆率。由上浆装置输出的经纱首先分层，经烘筒进行预烘，待浆纱表面浆膜初步形成后再并合进行集中烘燥。烘燥后的浆纱由测湿辊测定其出机回浆纱表面浆膜初步形成后再并合进行集中烘燥。烘燥后的浆纱由测湿辊测定其出机回潮率，通过上蜡辊进行上蜡后，经干分绞棒被分离成单根状态，经伸缩筘、拖引辊、潮率，通过上蜡辊进行上蜡后，经干分绞棒被分离成单根状态，经伸缩筘、拖引辊、张力调节辊，最后卷绕到织轴上。张力调节辊，最后卷绕到织轴上。1经轴 2经轴架 3张力调节辊 4引纱辊 5浸浆辊 6上浆辊7压浆辊 8烘筒 9测湿辊 10上蜡装置 11干分绞棒 12伸缩筘13拖引辊 14张力调节辊 15织轴 16浆槽 17预备浆箱德国祖克（德国祖克（SUCKER）浆纱机双浆槽上浆工艺流程）浆纱机双浆槽上浆工艺流程 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化二、新型浆纱机的机电一体化特征二、新型浆纱机的机电一体化特征 1.1.多单元独立驱动多单元独立驱动。现代浆纱机通过计算机技术、变频调速技术。现代浆纱机通过计算机技术、变频调速技术与浆纱工艺的结合已形成多单元与浆纱工艺的结合已形成多单元(7(7单元、单元、8 8单元等单元等)单独传动系统，所有单独传动系统，所有单元的电机传动速度及开停车都通过计算机控制。单元的电机传动速度及开停车都通过计算机控制。2.2.经纱张力分段自动控制经纱张力分段自动控制。采用多单元独立驱动，各部分均设有。采用多单元独立驱动，各部分均设有张力传感器，可通过计算机设定并控制各段经纱张力，可使经轴至引纱张力传感器，可通过计算机设定并控制各段经纱张力，可使经轴至引纱辊、引纱辊至上浆辊及上浆辊至烘房以及两个浆槽之间的经纱张力保持辊、引纱辊至上浆辊及上浆辊至烘房以及两个浆槽之间的经纱张力保持一致。一致。3.3.经轴退绕采用可独立控制的气动加压经轴退绕采用可独立控制的气动加压。各经轴受到计算机控制。各经轴受到计算机控制下的气动加压控制，可进行在线张力调节，使轴与轴之间的经纱在整经下的气动加压控制，可进行在线张力调节，使轴与轴之间的经纱在整经机定长的基础上做到退绕张力一致，消除轴与轴之间的片纱张力不匀。机定长的基础上做到退绕张力一致，消除轴与轴之间的片纱张力不匀。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 4.4.全面的在线质量监控全面的在线质量监控。新型浆纱机上的计算机系统对在线工艺。新型浆纱机上的计算机系统对在线工艺参数如液面高度、浆液温度、烘房温度、压浆力、回潮率、伸长率、参数如液面高度、浆液温度、烘房温度、压浆力、回潮率、伸长率、上浆率等进行监控，并对速度、产量、生产轴数、匹数等进行在线统上浆率等进行监控，并对速度、产量、生产轴数、匹数等进行在线统计、贮存、记忆及荧屏显示记录等。计、贮存、记忆及荧屏显示记录等。5.5.先进的计算机控制系统先进的计算机控制系统。采用先进的工业控制计算机、可编程。采用先进的工业控制计算机、可编程控制器、伺服变频器等先进的控制器，可形成对浆纱速度、烘房温度、控制器、伺服变频器等先进的控制器，可形成对浆纱速度、烘房温度、回潮率、伸长率、上浆率等工艺参数的闭环控制，大大提高了浆纱质回潮率、伸长率、上浆率等工艺参数的闭环控制，大大提高了浆纱质量和浆纱机的效率。量和浆纱机的效率。6.6.远程监控与故障诊断远程监控与故障诊断。先行浆纱机普遍带有网络系统，可实现。先行浆纱机普遍带有网络系统，可实现对浆纱机的远程工艺传输、在线监控与故障诊断。对浆纱机的远程工艺传输、在线监控与故障诊断。7.7.智能化智能化。通过工艺数据库和浆纱专家系统优选从经轴架到织轴。通过工艺数据库和浆纱专家系统优选从经轴架到织轴全部浆纱过程中的最佳工艺，机上张力、伸长、温度、速度、上浆率、全部浆纱过程中的最佳工艺，机上张力、伸长、温度、速度、上浆率、压浆力等工艺参数均可根据品种及用户要求更改，再经计算机计算后压浆力等工艺参数均可根据品种及用户要求更改，再经计算机计算后优选出从经轴架到织轴全部过程的各项工艺参数。优选出从经轴架到织轴全部过程的各项工艺参数。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化一、新型浆纱机一、新型浆纱机控制系统的特征控制系统的特征 浆纱是准备工序的关键浆纱是准备工序的关键，浆纱工程的好坏对织造效率及产品质浆纱工程的好坏对织造效率及产品质量有十分显著的影响量有十分显著的影响。随着无梭织机的问世，织机速度有很大提高，。随着无梭织机的问世，织机速度有很大提高，为保障织机高效、高质量的运行，对织造选用的经纬纱质量要求也为保障织机高效、高质量的运行，对织造选用的经纬纱质量要求也很高。高质量的经纬纱必须具有强力高、强力不匀低、表面光滑耐很高。高质量的经纬纱必须具有强力高、强力不匀低、表面光滑耐磨、毛羽少、抗拉伸、抗摩擦的性质，这些高标准的要求推动了浆磨、毛羽少、抗拉伸、抗摩擦的性质，这些高标准的要求推动了浆纱机的技术进步。纱机的技术进步。在计算机技术、变频调速技术、传感技术、液压技术、气动加压在计算机技术、变频调速技术、传感技术、液压技术、气动加压技术与浆纱工艺技术的结合下，现代化的浆纱机已形成机、电、仪、技术与浆纱工艺技术的结合下，现代化的浆纱机已形成机、电、仪、气、液及先进工艺技术一体化的高科技装备，其中高压上浆、预加气、液及先进工艺技术一体化的高科技装备，其中高压上浆、预加湿技术、多单元传动技术、分段张力自动控制技术、上浆率与回潮湿技术、多单元传动技术、分段张力自动控制技术、上浆率与回潮率自动控制技术的应用，使现代化浆纱机的性能大大提高。率自动控制技术的应用，使现代化浆纱机的性能大大提高。第二节第二节 浆纱机控制系统浆纱机控制系统第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化新型浆纱机控制系统主要有以下几个特征。新型浆纱机控制系统主要有以下几个特征。1.1.采用多单元独立驱动伺服控制。采用多单元独立驱动伺服控制。传统的一单元、二单元浆纱机传统的一单元、二单元浆纱机由于控制精度和自动化程度低，已逐渐被机、电、仪一体化和控制由于控制精度和自动化程度低，已逐渐被机、电、仪一体化和控制自动化的多单元转动浆纱机所取代。自动化的多单元转动浆纱机所取代。2.2.采用分段闭环张力控制技术。采用分段闭环张力控制技术。由于采用多单元传动，各单元之由于采用多单元传动，各单元之间采用张力传感器检测经纱张力，通过计算机控制各单元传动速度，间采用张力传感器检测经纱张力，通过计算机控制各单元传动速度，以精确控制各单元之间的经纱张力。以精确控制各单元之间的经纱张力。3.3.全面的在线质量监控。全面的在线质量监控。现代浆纱机要求能够对液面高度、浆液现代浆纱机要求能够对液面高度、浆液温度、烘房温度、压轴压力、回潮率、伸长率、上浆率等进行在线温度、烘房温度、压轴压力、回潮率、伸长率、上浆率等进行在线监控，并要求控制精度高、响应速度快。监控，并要求控制精度高、响应速度快。4.4.具有网络控制功能，便于车间管理和监控。具有网络控制功能，便于车间管理和监控。5.5.具有远程诊断和监控，便于快捷地服务于用户。具有远程诊断和监控，便于快捷地服务于用户。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化二、浆纱机多单元传动及计算机控制二、浆纱机多单元传动及计算机控制（一）新型浆纱机的多单元传动（一）新型浆纱机的多单元传动 新型浆纱机传动系统中取消了传统新型浆纱机传动系统中取消了传统的边轴传动及调节各区张力的无级变的边轴传动及调节各区张力的无级变速器，由传统的边轴传动改为几个电速器，由传统的边轴传动改为几个电动机分别传动，分别在织轴卷绕、拖动机分别传动，分别在织轴卷绕、拖引辊、烘筒、上浆辊、引纱辊等处各引辊、烘筒、上浆辊、引纱辊等处各采用变频电机单独传动，每个单元有采用变频电机单独传动，每个单元有速度反馈系统，它们在计算机控制系速度反馈系统，它们在计算机控制系统的程序控制下，运用同步控制技术，统的程序控制下，运用同步控制技术，实现浆纱机的多电机精确同步传动，实现浆纱机的多电机精确同步传动，保证浆纱机各区域中纱线运行稳定、保证浆纱机各区域中纱线运行稳定、适度的张力和伸长。适度的张力和伸长。G142C单浆槽浆纱机单浆槽浆纱机 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化GA338型型7单元浆纱机传动图单元浆纱机传动图 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 经轴经轴退绕由纱片拖动，属消极传动。退绕由纱片拖动，属消极传动。浆槽浆槽和浆槽和浆槽一样，一样，引纱引纱辊由电动机辊由电动机（图中未画出）（图中未画出）通过减速箱和链轮、链条传动，通过减速箱和链轮、链条传动，主上浆主上浆辊辊也是由电动机通过减速箱和链轮、链条传动。也是由电动机通过减速箱和链轮、链条传动。预上浆辊预上浆辊则是由主则是由主上浆辊头端的同步皮带传动。上浆辊头端的同步皮带传动。引纱辊与上浆辊引纱辊与上浆辊之间可以通过电动机之间可以通过电动机变频调速，改变速比来调节纱片喂入张力。变频调速，改变速比来调节纱片喂入张力。主烘筒主烘筒由电动机通过减由电动机通过减速箱、圆锥齿轮和链轮、链条传动。速箱、圆锥齿轮和链轮、链条传动。预烘烘筒预烘烘筒则是由同一根短边轴，则是由同一根短边轴，同样的圆锥齿轮以及链条和无齿链轮传动。同样的圆锥齿轮以及链条和无齿链轮传动。拖引辊拖引辊由电动机通过减由电动机通过减速箱、防逆转的单向离合器和链轮、链条传动。速箱、防逆转的单向离合器和链轮、链条传动。织轴织轴是由电动机通是由电动机通过齿轮箱传动织轴箱座内的链轮、链条传动。以上各区共有过齿轮箱传动织轴箱座内的链轮、链条传动。以上各区共有7 7个电个电动机分单元传动。动机分单元传动。GA338型浆纱机型浆纱机GA338型型7单元浆纱机传动单元浆纱机传动(如上页图如上页图)第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化津田驹津田驹HS40型浆纱机传动图型浆纱机传动图 1-织轴 2-拖引辊 3-压纱辊 4-上蜡装置 5-第一上浆辊 6-第二上浆辊 7-烘筒8、9、10、11、12、13-电动机 14-张力调节辊 15-引纱辊 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化2.2.新型浆纱机的多单元传动新型浆纱机的多单元传动 经轴经轴退绕由纱片拖动，属消极传动。退绕由纱片拖动，属消极传动。引纱辊引纱辊由电动机通过链轮、链条由电动机通过链轮、链条传动。传动。第一上浆辊、第二上浆辊第一上浆辊、第二上浆辊共同由电动机经链轮共同由电动机经链轮A A、B B、C C、链条传动。、链条传动。两上浆辊直径虽然不同，但链轮齿数配合使其辊面线速度完全两上浆辊直径虽然不同，但链轮齿数配合使其辊面线速度完全致。致。引引纱辊与上浆辊纱辊与上浆辊之间通过电动机变频调速，改变传动速比，调整纱片喂入之间通过电动机变频调速，改变传动速比，调整纱片喂入浆槽的张力。浆槽的张力。两个预烘区两个预烘区一样，由电动机通过有齿链轮、链条传动预烘一样，由电动机通过有齿链轮、链条传动预烘烘筒，并有气动式圆盘制动器制动。烘筒，并有气动式圆盘制动器制动。前预烘区前预烘区的传动电动机又通过链轮、的传动电动机又通过链轮、链条传动链条传动后烘区后烘区（即主烘区）无齿链轮。（即主烘区）无齿链轮。拖引辊拖引辊由电动机通过减速器、由电动机通过减速器、防逆转的单向离合器以及链轮、链条传动。防逆转的单向离合器以及链轮、链条传动。织轴织轴由卷绕电动机、链轮及由卷绕电动机、链轮及齿轮传动。齿轮传动。湿分绞棒湿分绞棒则由上浆辊通过齿轮和链轮传动。以上各区则由上浆辊通过齿轮和链轮传动。以上各区共有共有8 8个个电动机分单元传动电动机分单元传动。另外还有变速电动机传动上蜡装置。另外还有变速电动机传动上蜡装置。津田驹津田驹HS40型浆纱机传动型浆纱机传动(如上页图如上页图)津田驹津田驹HS40浆纱机浆纱机 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（二）新型浆纱机控制系统（二）新型浆纱机控制系统浆纱机计算机集中控制系统采用浆纱机计算机集中控制系统采用PLCPLC进行整机的运行状况与工艺参数进行整机的运行状况与工艺参数的在线监控，配合高性能变频器，实现对浆纱机的车速、回潮、烘房温的在线监控，配合高性能变频器，实现对浆纱机的车速、回潮、烘房温度等要素的控制度等要素的控制。触摸屏可以对工艺参数进行在线显示和设定。通过数。触摸屏可以对工艺参数进行在线显示和设定。通过数据总线把可编程序控制器与计算机及伺服系统结合在一起，组成了高精据总线把可编程序控制器与计算机及伺服系统结合在一起，组成了高精度的控制系统，数据通讯快捷，抗干扰能力强，控制实现性好，各种工度的控制系统，数据通讯快捷，抗干扰能力强，控制实现性好，各种工艺参数均可预先设定，对于影响浆纱质量和未达到设定的各项工艺参数，艺参数均可预先设定，对于影响浆纱质量和未达到设定的各项工艺参数，实行计算机自动在线检测，并调整至最佳状态。实行计算机自动在线检测，并调整至最佳状态。计算机中可存储上百种的经过实践验证和优选的上浆工艺计算机中可存储上百种的经过实践验证和优选的上浆工艺。今后生产。今后生产同类品种时，只需调出即可获得同等的质量标准，使用极为方便，极大同类品种时，只需调出即可获得同等的质量标准，使用极为方便，极大程度地防止人为因素对上浆工艺控制的随意性。程度地防止人为因素对上浆工艺控制的随意性。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 GA308GA308型浆纱机（如图）型浆纱机（如图）采用多个变频电动机传动，其采用多个变频电动机传动，其主要特点是：车头主要特点是：车头卷绕、拖引辊、烘房、上浆辊、引纱辊卷绕、拖引辊、烘房、上浆辊、引纱辊(双浆槽双浆槽)共七个单元采用七台变频电共七个单元采用七台变频电动机单独传动，各单元之间由计算机和动机单独传动，各单元之间由计算机和PLCPLC可编程控制器控制同步，并在计算可编程控制器控制同步，并在计算机上可以对各工艺参数进行设定、显示、修改和存储，并具有故障自我诊断机上可以对各工艺参数进行设定、显示、修改和存储，并具有故障自我诊断和远程监控功能。全机实现烘燥温度、浆液温度、伸长率、回潮率、退卷张和远程监控功能。全机实现烘燥温度、浆液温度、伸长率、回潮率、退卷张力以及织轴卷绕张力的自动控制。力以及织轴卷绕张力的自动控制。M1-卷绕电动机 M2-拖引电动机 M3-烘筒电动机 M4-前上浆电动机M5-前引纱电动机 M6-后上浆电动机 M7-后引纱电动机 G1-G7为变频器GA308型浆纱机计算机控制型浆纱机计算机控制 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 GA308GA308型型丢弃了传统浆纱机各工艺参数分散控制的方式，丢弃了传统浆纱机各工艺参数分散控制的方式，采用了计算机采用了计算机控制器控制器驱动器三级控制形式驱动器三级控制形式，如下图。，如下图。采用采用ProfibusProfibus通讯协议实现数通讯协议实现数据交换、实施监测与控制。据交换、实施监测与控制。系统第一级为驱动控制级。系统第一级为驱动控制级。采用伺服型变频器，采用伺服型变频器，速度闭环控制，速度闭环控制，使各单元的变频电动机驱动响应快、精度高、稳定性好，使各单元的变频电动机驱动响应快、精度高、稳定性好，实现各段张力及伸长的工艺要求。第二级为系统控制级，实现各段张力及伸长的工艺要求。第二级为系统控制级，采用可编程控制采用可编程控制器完成对浆纱机的开、闭环控制，模拟、中段、通讯处理，智能计算，以器完成对浆纱机的开、闭环控制，模拟、中段、通讯处理，智能计算，以及大量的各类开关、接触器、比例阀、电磁阀、行程开关、接近开关、温及大量的各类开关、接触器、比例阀、电磁阀、行程开关、接近开关、温度传感器、变频器等元件的自动控制度传感器、变频器等元件的自动控制。确保系统数据通讯速率高，控制性。确保系统数据通讯速率高，控制性好，抗干扰能力强。第三级由工业计算机作为管理级，用以监控浆纱机的好，抗干扰能力强。第三级由工业计算机作为管理级，用以监控浆纱机的生产过程，生产过程，对整机工艺参数、标准值和故障信息进行显示或调整对整机工艺参数、标准值和故障信息进行显示或调整。人机界。人机界面友好，图形画面丰富，参数设定及修改容易，操作简单，便于数据的管面友好，图形画面丰富，参数设定及修改容易，操作简单，便于数据的管理及生产过程的管理。理及生产过程的管理。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 新型祖克浆纱机新型祖克浆纱机同样同样采用了七台变频电机传动全机采用了七台变频电机传动全机，其变频器属于高动，其变频器属于高动态性并带有速度反馈的矢量控制通用变频器。其中车头一台变频器控制织轴态性并带有速度反馈的矢量控制通用变频器。其中车头一台变频器控制织轴卷绕；车头另一台变频器控制拖引辊传动；烘房有一台变频器控制烘筒传动；卷绕；车头另一台变频器控制拖引辊传动；烘房有一台变频器控制烘筒传动；一个浆槽有两台变频器；一台变频器控制上浆辊传动，另一台变频器控制引一个浆槽有两台变频器；一台变频器控制上浆辊传动，另一台变频器控制引纱辊传动，双浆槽共有四台变频器，因此全机共有七只变频调速电机传动，纱辊传动，双浆槽共有四台变频器，因此全机共有七只变频调速电机传动，也也称七单元传动称七单元传动。祖克浆纱机多单元传动控制祖克浆纱机多单元传动控制 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（三）远程监控技术（三）远程监控技术 为了满足各类不同用户的需求，为了满足各类不同用户的需求，GA308GA308型设计开发了先进的计算型设计开发了先进的计算机远程控制和远程诊断技术。通过电话线连接网络，在异地远程监机远程控制和远程诊断技术。通过电话线连接网络，在异地远程监测浆纱机的各工艺参数，并可诊断其故障原因，指导用户及时处理测浆纱机的各工艺参数，并可诊断其故障原因，指导用户及时处理故障。远程诊断技术是现代自动控制与信息技术相结合的一种新型故障。远程诊断技术是现代自动控制与信息技术相结合的一种新型实用技术，它具有简单、实用、易于实现和可操作性强的特点。该实用技术，它具有简单、实用、易于实现和可操作性强的特点。该项技术的应用，将浆纱机各工艺参数纳入项技术的应用，将浆纱机各工艺参数纳入ERPERP管理系统，提高了整个管理系统，提高了整个纺织行业的管理水平。纺织行业的管理水平。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化三、浆纱过程的自动控制三、浆纱过程的自动控制 浆纱过程的自动控制包括：浆纱过程的自动控制包括：工艺参数及质量指标的自动控制和调工艺参数及质量指标的自动控制和调浆系统的自动控制。浆系统的自动控制。这些指标对上浆的质量具有重要的影响。这些指标对上浆的质量具有重要的影响。工艺参数及质量指标的自动控制包括：工艺参数及质量指标的自动控制包括：浆纱机上经纱张力的自动控制；浆纱机上经纱张力的自动控制；压浆辊压力的自动控制；压浆辊压力的自动控制；浆液温度的自动控制；浆液温度的自动控制；烘筒及热风温度的自动控制；烘筒及热风温度的自动控制；浆液液面高度的自动控制；浆液液面高度的自动控制；浆纱回潮率的自动控制；浆纱回潮率的自动控制；上浆率的自动控制。上浆率的自动控制。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（一）浆纱张力与伸长的自动控制（一）浆纱张力与伸长的自动控制1.1.浆纱的张力分布浆纱的张力分布 浆纱工艺和生产要求在整个上浆过程中各工艺区段的张力和伸长是不同浆纱工艺和生产要求在整个上浆过程中各工艺区段的张力和伸长是不同的，根据浆纱机的工艺特点，经纱张力一般分五区或六区，以经纱张力分的，根据浆纱机的工艺特点，经纱张力一般分五区或六区，以经纱张力分五区为例，主要分为五区为例，主要分为经轴至引纱辊、引纱辊至上浆辊、上浆辊至烘房、烘经轴至引纱辊、引纱辊至上浆辊、上浆辊至烘房、烘房至拖引辊及拖引辊到织轴五大区段房至拖引辊及拖引辊到织轴五大区段。它们的控制方式各有不同，其中经。它们的控制方式各有不同，其中经轴轴退绕张力自控采用的是恒张力退绕自控装置退绕张力自控采用的是恒张力退绕自控装置；喂入张力自控、湿区张力喂入张力自控、湿区张力自控、干区张力自控全部由计算机根据各区段的伸长率自动完成自控、干区张力自控全部由计算机根据各区段的伸长率自动完成；卷绕张卷绕张力是根据张力辊的摆动角度，由电位器向计算机输入信号，控制卷绕变频力是根据张力辊的摆动角度，由电位器向计算机输入信号，控制卷绕变频系统的速度系统的速度，使卷绕张力满足设定的张力值，达到空轴至满轴时卷绕张力，使卷绕张力满足设定的张力值，达到空轴至满轴时卷绕张力的恒定。各区段张力控制共性是各部分均有一台驱动电机，即的恒定。各区段张力控制共性是各部分均有一台驱动电机，即织轴电机，织轴电机，拖引辊电机，烘筒电机，上浆辊电机，引纱辊电机拖引辊电机，烘筒电机，上浆辊电机，引纱辊电机，控制各电机的输出即，控制各电机的输出即可达到控制各段伸长和张力的目的。可达到控制各段伸长和张力的目的。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（1 1）退绕区退绕区。从经轴架到引纱辊的区域为退绕区从经轴架到引纱辊的区域为退绕区。该区经纱由引纱辊牵。该区经纱由引纱辊牵引，经轴引，经轴消极转动消极转动，制动装置对经轴施加制动产生退绕张力，此段经纱张力，制动装置对经轴施加制动产生退绕张力，此段经纱张力与其他各区与其他各区(上浆区除外上浆区除外)相比是较低的，其伸长率也是小的。相比是较低的，其伸长率也是小的。调节经轴制动调节经轴制动装置的制动力装置的制动力，即可改变该区的张力和伸长。，即可改变该区的张力和伸长。（2 2）上浆区上浆区。从引纱辊到上浆辊的区域为上浆区从引纱辊到上浆辊的区域为上浆区。引纱辊主动拖动经纱。引纱辊主动拖动经纱送入浆槽，通过经纱伸长调节装置的调节，使引纱辊的表面线速度略大于上送入浆槽，通过经纱伸长调节装置的调节，使引纱辊的表面线速度略大于上浆辊的表面线速度，所以在该区域经纱的伸长率为负值，经纱略有收缩。浆辊的表面线速度，所以在该区域经纱的伸长率为负值，经纱略有收缩。（3 3）湿纱区湿纱区。从上浆辊到烘房烘筒之间的区域为湿纱区从上浆辊到烘房烘筒之间的区域为湿纱区。在该区设有经。在该区设有经纱伸长调节装置，用以调节上浆辊和预烘烘筒的表面线速度比，来控制张力纱伸长调节装置，用以调节上浆辊和预烘烘筒的表面线速度比，来控制张力和伸长。此区张力在保证纱线整齐排列的前提下，以小为宜。该区的纱线为和伸长。此区张力在保证纱线整齐排列的前提下，以小为宜。该区的纱线为潮湿状态，物理性能有较大的变化，对伸长率影响很大，如果控制不当会直潮湿状态，物理性能有较大的变化，对伸长率影响很大，如果控制不当会直接影响浆纱质量和浆纱机的生产效率。接影响浆纱质量和浆纱机的生产效率。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（4 4）烘干、分纱区烘干、分纱区。从烘筒到拖引辊之间的区域为烘干、分纱区从烘筒到拖引辊之间的区域为烘干、分纱区。浆纱。浆纱在该区由湿到干变化，使张力对纱线的伸长有很大的影响。由于烘燥和分纱在该区由湿到干变化，使张力对纱线的伸长有很大的影响。由于烘燥和分纱的需要，浆纱有适当的张力和伸长，但要防止张力过大，致使浆纱弹性损失的需要，浆纱有适当的张力和伸长，但要防止张力过大，致使浆纱弹性损失过多，影响浆纱质量。该区为浆纱机上伸长率较大的区域。过多，影响浆纱质量。该区为浆纱机上伸长率较大的区域。（5 5）卷绕区卷绕区。从拖引辊到织轴为卷绕区从拖引辊到织轴为卷绕区。为使织轴具有一定的卷绕密度，。为使织轴具有一定的卷绕密度，要求有较大的张力，因为此时浆纱已烘干，张力稍大一些，对浆纱质量的影要求有较大的张力，因为此时浆纱已烘干，张力稍大一些，对浆纱质量的影响不大。该区张力在各区中是最高的，同时也有一定的伸长率，但伸长率并响不大。该区张力在各区中是最高的，同时也有一定的伸长率，但伸长率并不是最大的。卷绕区的张力由织轴卷绕装置控制。不是最大的。卷绕区的张力由织轴卷绕装置控制。全部经纱张力都在电子计算机控制下进行分段控制，所以张力控制十分全部经纱张力都在电子计算机控制下进行分段控制，所以张力控制十分精确精确，使经纱伸长及卷绕都能严格符合工艺要求。，使经纱伸长及卷绕都能严格符合工艺要求。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化2.2.退绕区经纱张力的自动控制退绕区经纱张力的自动控制 经纱从整经轴上退绕下来，经纱伸长通过退绕张力来间接控制。退绕过经纱从整经轴上退绕下来，经纱伸长通过退绕张力来间接控制。退绕过程中要求退绕张力尽可能小，使经纱的伸长少，弹性和断裂伸长得到良好维程中要求退绕张力尽可能小，使经纱的伸长少，弹性和断裂伸长得到良好维护。退绕的张力应当恒定，各整经轴之间退绕张力要均匀一致，以保证片纱护。退绕的张力应当恒定，各整经轴之间退绕张力要均匀一致，以保证片纱伸长恒定、均匀。伸长恒定、均匀。经轴退绕张力自动控制系统，能对经轴退绕过程中的经纱张力进行精确经轴退绕张力自动控制系统，能对经轴退绕过程中的经纱张力进行精确控制，使片纱以恒定张力进行退绕，从而达到经轴架上每只经轴的片纱退绕控制，使片纱以恒定张力进行退绕，从而达到经轴架上每只经轴的片纱退绕张力或经轴架整片经纱的退绕张力都保持恒定。张力或经轴架整片经纱的退绕张力都保持恒定。张力自动控制系统由张力辊检测装置、控制装置与执行机构三部分组成，张力自动控制系统由张力辊检测装置、控制装置与执行机构三部分组成，其原理如图其原理如图。退绕张力自动控制系统原理退绕张力自动控制系统原理 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（1）气动式经轴退绕张力自动控制装置）气动式经轴退绕张力自动控制装置 如图，如图，退绕张力检测系统由装有张力辊的退绕张力检测系统由装有张力辊的T T形形杆、缓冲油缸、缓冲弹簧及固装在杆、缓冲油缸、缓冲弹簧及固装在T T形杆上的实形杆上的实际值指针组成。际值指针组成。另一退绕张力设定值指针的一端另一退绕张力设定值指针的一端活套在活套在T T形杆上的形杆上的A A点，手动调整另一端达工艺设点，手动调整另一端达工艺设定值后固定其位置。定值后固定其位置。设定值指针上固装一回转阀的阀体，其中可设定值指针上固装一回转阀的阀体，其中可以相对转动的阀芯上面固结一带有长槽孔的板，以相对转动的阀芯上面固结一带有长槽孔的板，该长槽孔中由固装在实际值指针上的凸出小轴配该长槽孔中由固装在实际值指针上的凸出小轴配合插入。当纱片退绕张力发生变化时，合插入。当纱片退绕张力发生变化时，T T形杆便形杆便出现摆动，通过实际值指针在刻度板上反映出张出现摆动，通过实际值指针在刻度板上反映出张力的实际值。另外，实际值指针上的凸出小轴带力的实际值。另外，实际值指针上的凸出小轴带动阀芯作相应的转动。当实际值指针与设定值指动阀芯作相应的转动。当实际值指针与设定值指针的数值相同时，说明纱片退绕张力符合工艺。针的数值相同时，说明纱片退绕张力符合工艺。经轴退绕张力控制装置经轴退绕张力控制装置1-张力辊 2-缓冲气缸 3-T形杆 4-回转阀体 5-设定值指针 6-实际值指针 7-刻度板 8-阀芯第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 当纱片退绕张力符合工艺当纱片退绕张力符合工艺。回转阀的阀体与阀芯的相对位置如图（。回转阀的阀体与阀芯的相对位置如图（1 1），阀体上的），阀体上的压缩空气进气口、出气口、排气口相互都不通，制动气缸的压力不变。压缩空气进气口、出气口、排气口相互都不通，制动气缸的压力不变。当实际值少于设定值时当实际值少于设定值时，回转阀的阀体与阀芯的相对位置如图（，回转阀的阀体与阀芯的相对位置如图（2 2），阀芯逆时针），阀芯逆时针转动，使阀体的进气口与出气口相通，补充制动气压，这样就能使制动力增加而使退转动，使阀体的进气口与出气口相通，补充制动气压，这样就能使制动力增加而使退绕张力增大。绕张力增大。当实际值大于设定值时当实际值大于设定值时，回转阀的阀体与阀芯的相对位置如图（，回转阀的阀体与阀芯的相对位置如图（3 3），阀芯顺时针），阀芯顺时针转动，使出气口与排气口相通排出一部分压力气流，从而使制动力减小，经轴退绕张转动，使出气口与排气口相通排出一部分压力气流，从而使制动力减小，经轴退绕张力相应减小。力相应减小。（1）（2）（3）回转阀的三种状态回转阀的三种状态1-进气口进气口 2-出气口出气口 3-排气口排气口 4-阀体阀体 5-阀芯阀芯 6-气缸气缸第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（2 2）电气式经轴退绕张力自动控制装置）电气式经轴退绕张力自动控制装置经轴退绕张力控制气动原理经轴退绕张力控制气动原理 如图为电气式经轴退绕张力如图为电气式经轴退绕张力自动控制装置的气动原理图。自动控制装置的气动原理图。有有两路压缩空气，一路直接来自气两路压缩空气，一路直接来自气源，另源，另路来自顶杆式减压阀，路来自顶杆式减压阀，两路压缩空气分别接到三位五通两路压缩空气分别接到三位五通换向阀的两个进气端。压缩空气换向阀的两个进气端。压缩空气经换向阀后进入回转阀，出回转经换向阀后进入回转阀，出回转阀后经单向节流阀分两路，阀后经单向节流阀分两路，路路进入制动气缸，另一路经节流阀、进入制动气缸，另一路经节流阀、换向阀通向储气缸。储气缸与顶换向阀通向储气缸。储气缸与顶杆式减压阀通过杠杆使减压阀出杆式减压阀通过杠杆使减压阀出口处压力为储气缸压力的口处压力为储气缸压力的1.31.3倍。倍。1、6-两位三通换向阀 2-回转阀 3-单向节流阀 4-制动气缸 5-节流阀7-储气缸 8-杠杆 9-顶杆式减压阀第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 正常运行时，换向阀正常运行时，换向阀l l失电处于右侧通气位置，经顶杆式减压阀失电处于右侧通气位置，经顶杆式减压阀9 9的压缩空气通向回转阀的压缩空气通向回转阀2 2。另外换向阀。另外换向阀6 6得电处于左侧通气位置，得电处于左侧通气位置，储气缸储气缸7 7与制动气缸与制动气缸4 4相通。这样，可使制动压力变化量成比例性，相通。这样，可使制动压力变化量成比例性，退绕张力波动小。退绕张力波动小。浆纱速度由快变慢或变为停止时，为了防止经纱张力突然变小，浆纱速度由快变慢或变为停止时，为了防止经纱张力突然变小，甚至倒卷，须加大制动力。此时换向阀甚至倒卷，须加大制动力。此时换向阀1 1得电处于左侧通气位置，得电处于左侧通气位置，来自气源的压缩空气直接进入制动气缸来自气源的压缩空气直接进入制动气缸4 4，使经轴制动力增大。浆，使经轴制动力增大。浆纱速度为爬行时，换向阀纱速度为爬行时，换向阀6 6失电处于右侧断开位置，以保持储气缸失电处于右侧断开位置，以保持储气缸7 7有一定的压力。单向节流阀有一定的压力。单向节流阀3 3和节流阀和节流阀5 5的作用是保证控制装置既灵的作用是保证控制装置既灵敏又缓和，保证退绕张力不发生大的波动。敏又缓和，保证退绕张力不发生大的波动。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（3 3）电子式经轴退绕张力调节装置）电子式经轴退绕张力调节装置 祖克浆纱机新型祖克浆纱机新型ACAC张力调节装置为张力调节装置为电子式，如图。经轴退绕纱片从浆槽电子式，如图。经轴退绕纱片从浆槽后方向上绕过固定式导纱辊后方向上绕过固定式导纱辊1 1和摆动式和摆动式张力辊前行。张力引起张力辊绕张力辊前行。张力引起张力辊绕T T形杆形杆的轴心摆动，一方面使张力弹簧伸长的轴心摆动，一方面使张力弹簧伸长以达到平衡，另一方面使轴心安装的以达到平衡，另一方面使轴心安装的角电位计角电位计A A转动，向计算机传送信号，转动，向计算机传送信号，计算机在屏幕显示实际退绕张力，并计算机在屏幕显示实际退绕张力，并通过与设定值比较运算，向气动装置通过与设定值比较运算，向气动装置比例阀发出调整指令。这时比例阀发出调整指令。这时T T形杆上方形杆上方连接的张力指针也随同摆动，在刻度连接的张力指针也随同摆动，在刻度盘上指示张力值。经过对弹簧、盘上指示张力值。经过对弹簧、T T形杆形杆和角电位计的校正，张力指针指示的和角电位计的校正，张力指针指示的张力值与计算机屏幕显示值是同步一张力值与计算机屏幕显示值是同步一致的。致的。1导纱辊 2一T形杆 3张力弹簧4一张力指针 5张力刻度盘 6张力辊 7缓冲油缸 A摆动轴心角电位移计AC张力调节装置张力调节装置 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 祖克浆纱机经轴退绕张力调节装置调控原理如图，要求的退绕张力即设定值输入祖克浆纱机经轴退绕张力调节装置调控原理如图，要求的退绕张力即设定值输入RCRC计算机或计算机或OP17OP17操作板，当出现张力实际值偏离设定值时则经由比例控制阀改变制动操作板，当出现张力实际值偏离设定值时则经由比例控制阀改变制动气压。如随着经轴退绕直径减小，退绕张力会增大，张力调节辊发生摆动，角电位计气压。如随着经轴退绕直径减小，退绕张力会增大，张力调节辊发生摆动，角电位计移动并输出电信号给计算机，计算机则发出指令给比例阀，改变经轴制动气压，直到移动并输出电信号给计算机，计算机则发出指令给比例阀，改变经轴制动气压，直到恢复张力设定值，张力调节辊也回到正常位置。恢复张力设定值，张力调节辊也回到正常位置。当浆纱机运行发生紧急停车当浆纱机运行发生紧急停车时，即按动紧急停车按钮或打时，即按动紧急停车按钮或打开防护罩，计算机立即会将计开防护罩，计算机立即会将计算好的气压通过比例阀加到制算好的气压通过比例阀加到制动气路，使经轴快速制动，避动气路，使经轴快速制动，避免经轴惯性回转造成松纱。停免经轴惯性回转造成松纱。停车后，该附加气压自动取消，车后，该附加气压自动取消，制动气路的气压恢复到停车前制动气路的气压恢复到停车前正常的气压水平。正常的气压水平。祖克浆纱机祖克浆纱机AC张力调控示意图张力调控示意图 1-RC计算机或OP17操作板 2-比例控制阀 3-电位计4-经轴制动气缸 5-张力调节辊第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化 GA308GA308型浆纱机经轴也是采用带式气动装置，并有调节杠杆，其退绕气动原理如图。型浆纱机经轴也是采用带式气动装置，并有调节杠杆，其退绕气动原理如图。在计算机内对纱线退绕的长度进行设定，随着退绕长度的增加，制动气缸的压力（经过计算机在计算机内对纱线退绕的长度进行设定，随着退绕长度的增加，制动气缸的压力（经过计算机运算来控制）按比例减小，此为主控系统。同时还另有一套检测和控制的微调系统，进行高精运算来控制）按比例减小，此为主控系统。同时还另有一套检测和控制的微调系统，进行高精度的恒张力退绕控制，微调系统有检测、控制和执行三部分组成。检测部分主要有张力辊、度的恒张力退绕控制，微调系统有检测、控制和执行三部分组成。检测部分主要有张力辊、T T形形杠杆、弹簧和指针等。控制部分由计算机和电控比例阀组成。执行部分由制动气缸、制动件组杠杆、弹簧和指针等。控制部分由计算机和电控比例阀组成。执行部分由制动气缸、制动件组成。在经轴退绕装置的张力辊轴头安装电位计来检测退绕张力，通过计算机可输出成。在经轴退绕装置的张力辊轴头安装电位计来检测退绕张力，通过计算机可输出4 420mA20mA电流电流信号到电控比例阀。信号到电控比例阀。在退绕过程中由于经轴直径不断减小，制动装置形成的退绕张力不断增大，从而使张力辊摆在退绕过程中由于经轴直径不断减小，制动装置形成的退绕张力不断增大，从而使张力辊摆动，计算机输入到比例阀的电流信号变化，如按比例调整制动气缸内气压，就可形成自始至终动，计算机输入到比例阀的电流信号变化，如按比例调整制动气缸内气压，就可形成自始至终恒张力退绕。恒张力退绕。GA308型浆纱机经轴退绕气动原理型浆纱机经轴退绕气动原理 1-过滤调压阀 2-电控比例阀 3-两位三通先导阀 4-无阻尼气缸第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化3.3.湿分绞区、烘燥区和干分绞区的纱线伸长控制湿分绞区、烘燥区和干分绞区的纱线伸长控制 引纱辊至上浆辊一段张力控制及上浆辊至烘房一段的张力控制主引纱辊至上浆辊一段张力控制及上浆辊至烘房一段的张力控制主要采用了分单元变频调速装置进行张力控制，同时由于各压浆辊引要采用了分单元变频调速装置进行张力控制，同时由于各压浆辊引纱辊高质量运行，使分段张力达到精确控制。尤其在双浆槽系统中纱辊高质量运行，使分段张力达到精确控制。尤其在双浆槽系统中各经纱张力都得到均匀的控制，使进入烘房的各片纱张力一致。各经纱张力都得到均匀的控制，使进入烘房的各片纱张力一致。纱线在烘燥区内由湿态转变为干态，干态和湿态条件下纱线的拉纱线在烘燥区内由湿态转变为干态，干态和湿态条件下纱线的拉伸特性有所不同。干态条件下纱线可以承受一定的拉伸作用，并且伸特性有所不同。干态条件下纱线可以承受一定的拉伸作用，并且拉伸后的变形也容易恢复。但是，纱线在湿态下拉伸会引起不可恢拉伸后的变形也容易恢复。但是，纱线在湿态下拉伸会引起不可恢复的永久变形，使纱线弹性损失，断裂伸长下降，因此烘燥过程中复的永久变形，使纱线弹性损失，断裂伸长下降，因此烘燥过程中要尽量减小对湿浆纱的拉伸作用。要尽量减小对湿浆纱的拉伸作用。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化纱线伸长自动控制纱线伸长自动控制 1-摆动辊 2-第二上浆辊 3、4-电位计 5-控制器 6-伺服电动机 7-无级变速器 8-弹簧 9-烘筒 湿纱区的纱线伸长控制原理：摆湿纱区的纱线伸长控制原理：摆动辊作为纱线张力感应元件，随浆动辊作为纱线张力感应元件，随浆纱张力变化克服弹簧的力绕纱张力变化克服弹簧的力绕O O1 1点摆动，点摆动，从而改变下方电位计的电位值。电从而改变下方电位计的电位值。电位值变化信号输入到控制器与电位位值变化信号输入到控制器与电位计的设定电位相比较，然后由控制计的设定电位相比较，然后由控制器发出控制信号，通过伺服电动机器发出控制信号，通过伺服电动机正反转动，调节无级变速器的速比，正反转动，调节无级变速器的速比，控制烘筒和第二上浆辊的表面线速控制烘筒和第二上浆辊的表面线速度差异，达到控制湿纱区纱线伸长度差异，达到控制湿纱区纱线伸长的目的。的目的。在该控制系统中，无级变速器发在该控制系统中，无级变速器发挥着差微调速器的作用。挥着差微调速器的作用。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化4.4.卷取区经纱张力的自动控制卷取区经纱张力的自动控制（1 1）独立变频驱动织轴卷绕张力自动控制）独立变频驱动织轴卷绕张力自动控制 织轴由变频电动机独立驱动。可编程控制器根据浆纱速度与织轴直径依织轴由变频电动机独立驱动。可编程控制器根据浆纱速度与织轴直径依据数学模型计算变频器应输出的频率值并发送给变频器。变频器依据电位据数学模型计算变频器应输出的频率值并发送给变频器。变频器依据电位计反馈的经纱张力信号，对可编程计算的理论输出频率进行调整并输出给计反馈的经纱张力信号，对可编程计算的理论输出频率进行调整并输出给电动机。这样就形成了卷绕张力控制的闭环系统，以确保恒张力卷绕，其电动机。这样就形成了卷绕张力控制的闭环系统，以确保恒张力卷绕，其原理如图。原理如图。浆纱机卷绕张力自动控制的工作原理浆纱机卷绕张力自动控制的工作原理 第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（2 2）气动式卷绕张力自动控制）气动式卷绕张力自动控制 如图为气动式卷绕张力自动控制机构，如图为气动式卷绕张力自动控制机构，是江苏盐城宏华纺织机械有限公司的专利是江苏盐城宏华纺织机械有限公司的专利技术。首先设定气缸的压力，气压值与经技术。首先设定气缸的压力，气压值与经纱成对立关系。浆纱经过测长辊、拖引辊纱成对立关系。浆纱经过测长辊、拖引辊和张力辊后卷入织轴。当经纱张力波动时，和张力辊后卷入织轴。当经纱张力波动时，张力辊绕固定轴转动，同时连杆机构带动张力辊绕固定轴转动，同时连杆机构带动位置信号输出，摆杆摆动，摆杆上的导杆位置信号输出，摆杆摆动，摆杆上的导杆臂驱动电阻式张力电位器转动，该转动反臂驱动电阻式张力电位器转动，该转动反映的电阻变动量用于控制变频器的输出频映的电阻变动量用于控制变频器的输出频率。该频率驱动变频电动机带动织轴变速，率。该频率驱动变频电动机带动织轴变速，如张力辊位置偏前则减速，位置偏后则加如张力辊位置偏前则减速，位置偏后则加速。由于电信号的敏捷反应，使得变频电速。由于电信号的敏捷反应，使得变频电动机在短时间内，小幅变速转动后即可达动机在短时间内，小幅变速转动后即可达到使张力辊的位置恢复为设定值的要求。到使张力辊的位置恢复为设定值的要求。气动式卷绕张力自动控制结构气动式卷绕张力自动控制结构 1-测长辊 2-拖引辊 3-摆杆 4-张力电位器 5-气缸 6-织轴 7-导纱辊 8-张力辊 9-经纱 10-连杆支点轴 11-连杆 12-同步轴第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（二）浆纱压浆力的自动控制（二）浆纱压浆力的自动控制1.1.压浆力与浆纱速度的关系压浆力与浆纱速度的关系 在上浆过程中，当浆纱速度变化时，为维持上浆率不变，压浆辊压力要在上浆过程中，当浆纱速度变化时，为维持上浆率不变，压浆辊压力要作相应调整。自动无级调压以浆纱机速度变化为调压讯号，自动调整压浆作相应调整。自动无级调压以浆纱机速度变化为调压讯号，自动调整压浆辊的压力。压浆力与车速的线性变化曲线如图，在上位计算机设定低速辊的压力。压浆力与车速的线性变化曲线如图，在上位计算机设定低速v v1 1，低压，低压P P1 1，高速，高速v v2 2，高压，高压P P2 2，随着车速的变化，由，随着车速的变化，由PLCPLC模拟输出口输出控制模拟输出口输出控制量，控制器输出电流信号控制电控比例阀的输出气压，使执行气缸的工作量，控制器输出电流信号控制电控比例阀的输出气压，使执行气缸的工作压力也随之变化。压力也随之变化。压力控制曲线图压力控制曲线图 v1v2P1P2第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化2.2.压浆辊压力自动控制压浆辊压力自动控制 典型的气动式压浆辊压力自动控典型的气动式压浆辊压力自动控制原理如图。测速辊带动测速发电机制原理如图。测速辊带动测速发电机转动，将纱线速度转换成电压信号并转动，将纱线速度转换成电压信号并输入到控制器。控制器的电路参数已输入到控制器。控制器的电路参数已由调节器分别根据高速和低速时工艺由调节器分别根据高速和低速时工艺规定的压浆辊压力作了相应的预设定。规定的压浆辊压力作了相应的预设定。浆纱过程中，气缸上部空气压力决定浆纱过程中，气缸上部空气压力决定了压浆辊加压力的大小，该压力通过了压浆辊加压力的大小，该压力通过压力传感器转换成电压信号，电压信压力传感器转换成电压信号，电压信号输入到控制器后，控制器根据预设号输入到控制器后，控制器根据预设定参数及当前的车速和压力，发出控定参数及当前的车速和压力，发出控制信号。制信号。压浆辊压力自动控制原理压浆辊压力自动控制原理 1-测速辊 2-测速发电机 3-控制器 4、5-调节器 6、7-气缸 8-压力传感器9、10-电磁阀 11、12-单向节流阀 13-消声器 14-数码管 15-压浆辊第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化控制信号控制三种压浆辊的压力变化状态：控制信号控制三种压浆辊的压力变化状态：浆纱速度不变，二位三通电磁阀均不工作，压浆辊维持原有压浆纱速度不变，二位三通电磁阀均不工作，压浆辊维持原有压浆力不变；浆力不变；浆纱速度提高，电磁阀的线圈通电，电磁阀断电，压缩空气经浆纱速度提高，电磁阀的线圈通电，电磁阀断电，压缩空气经电磁阀、单向节流阀分别充入气缸上部，使压浆辊压力增加；电磁阀、单向节流阀分别充入气缸上部，使压浆辊压力增加；浆纱速度降低，电磁阀通电，电磁阀断电，气缸上部的压缩空浆纱速度降低，电磁阀通电，电磁阀断电，气缸上部的压缩空气经单向节流阀、电磁阀、消声器排到空气中，压浆辊压力减小。气经单向节流阀、电磁阀、消声器排到空气中，压浆辊压力减小。压浆辊压力由数码管显示。经自动调节之后，压浆辊的压力和浆压浆辊压力由数码管显示。经自动调节之后，压浆辊的压力和浆纱速度符合预设定的相关关系。纱速度符合预设定的相关关系。第第十十三三章章 浆浆纱纱机机机机电电一一体体化化（三）浆纱温度的自动控制（三）浆纱温度的自动控制1.1.浆纱机温度自动控制系统工作原理浆纱机温度自动控制系统工作原理 浆纱机需要浆液温度和烘燥温度进行自动控制，一般浆浆纱机需要浆液温度和烘燥温度进行自动控制，一般浆纱机全机共有七处温控点，即两只浆槽两处，两组分层预烘纱机全机共有七处温控点，即两只浆槽两处，两组分层预烘四处和合并烘燥一处。每处温控点都是由一只四处和合并烘燥一处。每处温控点都是由一只PT100PT100铂热电铂热电阻来探