摘要：傳統的假捻機系統方案表現在：PLC集所有控制于一身，采集并控制加熱箱溫度，并設定變頻器的運行頻率，但電控系統價格昂貴。本文介紹一種新的假捻機電控一體化系統，融入了變頻控制和恒溫控制的解決方案，優化了控制算法，保證了加熱箱溫度的控制精度，提高了設備的穩定性，使假捻機電控系統也變得更加方便、簡潔。

關鍵詞：變頻器、假捻機、一體化系統方案

一、假捻機工藝介紹
　　假捻機的主要功能是把幾根排列不緊密的線捻成一根排列緊密的粗線并增加其彈性。其主要工藝分可為：倍捻、加熱、假捻、卷繞。
　　假捻機機構部分主要由24個相同單元組成，每2個單元組成一組，一組可同時加工16錠紗線。每個組主要由倍捻、卷繞、假捻、橫動、加熱等五個部分組成。

1、倍捻：在倍捻部分對紗線進行加捻，紗線的捻度由錠子轉速和卷繞速度共同決定。
2、加熱：加熱部分對紗線進行加熱,要求溫度恒定。
3、假捻：假捻是讓紗線有彈性。假捻部分主要由一臺電機、皮帶、從動輪、假捻器組成。通過皮帶傳動，帶動從動輪以一定速度轉動。
4、橫動：橫動部分讓紗線均勻繞在卷筒上使各層之前不重疊。橫動部分主要由一臺電機、橫動機構、導紗器組成。
5、卷繞：卷繞部分主要由一臺電機、齒輪、上下超喂羅拉、牽引羅拉、卷筒輥組成。

二、電控系統方案
　　假捻機的電控系統一般需要1臺觸摸屏、1個PLC、2個PLC模擬量模塊、4臺變頻器（功率分別為11、7.5、1.5、1.5KW）四個部分。隨著假捻機成本價格的上升以及整機售價的降低，使其利潤空間逐步減小。四方電氣根據假捻機的市場狀況推出了假捻機電控一體化系統，迎合市場的需求。
　　該方案采用4臺變頻器、1個擴展卡、1臺觸摸屏即可實現原有系統的功能。方案系統結構清晰，布線更為簡單，電控系統成本也節省近20%。

圖2  假捻機電控一體化系統方案

假捻機電控一體化系統方案控制原理圖如下圖所示：

圖3

    觸摸屏通過RS-485通訊設定變頻器運行頻率、加熱器設定溫度、以及其他工藝參數等等，其中，加熱器以溫度傳感器作為加熱器的溫度反饋，擴展卡做PID運算調整，控制加熱器的溫度，從而確保整個系統的恒溫控制。
1、數據信號的給定與存儲
　　4臺變頻器的運行頻率、加減速時間、倍捻捻度、假捻捻度均由觸摸屏通過RS-485通訊給定。擴展卡還具有存儲功能，可以保存工藝的參數。
2、加熱箱溫度的控制
　　V360擴展卡以觸摸屏設定加熱箱溫度，以采集的溫度模擬量信號作為反饋，通過PID運算實現加熱箱的恒溫控制。
3、擾動的實現
　　絲線在卷繞成形時，為保證絲與絲之間不重疊，橫動電機采用了擺頻功能讓紗線均勻繞在卷筒上，保證了各層紗線之間不重疊。
4、故障報警的記錄
　　假捻機在運行過程中，設備或多或少的會出現不同故障或者報警，比如加熱箱的溫度報警、變頻器的故障等等，觸摸屏將會實時地記錄下來這些信息，供操作人員查看。

三、方案的對比
　　設備的穩定運行程度決定了系統方案的優劣，系統方案的優劣決定了系統的配置。

四、總結

通過實際的生產運用，將本方案應用于假捻機，保證了加熱箱的溫度控制精度，提高了系統的穩定性，降低了電控系統成本。實踐證明，本文介紹的假捻機電控系統方案是一種高性價比的，能夠滿足現代要求的假捻機電控一體化系統方案。