一、引言

國內許多紡織廠現有的紡織機，大多數屬于二十世紀八、九十年代從國外進口，設備較陳舊，自動化水平不高。現在投入生產的設備，基本上實現了機電一體化，生產效率和產品質量都得到了極大的提高，但設備價格昂貴。為此，紡織機械自動化和變頻調速引起廣大工控界人士的關注。本文介紹沈陽希望森蘭電氣有限公司在大連某地毯廠用變頻技術改造麻紡機械的成功范例。

二、地毯機的變頻改造

此地毯機為20世紀80年代美國生產，整機電器控制結構較簡單，自動化水平低，工人勞動強度大。在參考現代最新進口紡織機械的控制原理后，我們做了以下的改造：

選用一臺森蘭SB61G系列15kW變頻器(帶制動電阻)，控制兩臺5.5kW主軸電機同步運轉。用西門子LOGO! 24RC作為核心邏輯控制器，輔助以歐姆龍的光電開關、施邁賽的安全拉線開關、德國P+K接近開關等檢測元件，控制全機的開機、停機、報警及滿紗、落紗等操作。

1、變頻器調速的工作過程

紡機需要一個慢啟、慢停，斷紗、滿紗的精確停車過程。

2、開機、停機工藝實現

電機在運轉前需提示2s，用一個60分貝的蜂鳴器在開機前鳴叫2s，以提示操作工人把手退出針工作區。將啟動頻率設定為6Hz，適當提高啟動轉矩，同時把變頻器的另一種功能即“S”曲線加入到啟動過程中，解決直接啟動中電機經常燒壞的問題，又防止了粗紗細節和斷頭的產生。

斷紗停車、滿紗停車或安全保護停車時，同樣使用“S”曲線的減速過程。粗紗機停車還有一個特殊的要求，就是錠翼定位停，機器每次減速停車后錠翼都需停在同一個位置上，針退出布層，離布面3mm處（精度在1%內），以便操作工的操作。我們利用變頻器的可編程輸入輸出端子和PLC編程，實現了這一技術要求關鍵點。

具體過程如下：變頻器在減速停車到設定頻率6Hz時，利用可編程繼電器輸出一個信號給PLC，PLC判斷信號后輸出一個點動信號給變頻器，保持6Hz低速運行一定時間。此時光電接近開關開始工作，檢測安裝在錠翼輪的位置檢測點，檢測輸出開關量信號給PLC，輪旋轉一周PLC計數一次，記數滿兩次后，PLC輸出一個信號給變頻器關斷輸出，同時電磁離合器動作。

3、變頻點動實現

點動頻繁是地毯機的又一特點，地毯機的點動只要按著點動按扭保持一定頻率運行即可，這要求低速運行，并可在任意位置停車。

4、急停系統

在此次設備改造中，我們增加了許多功能：在設備前后各安裝一個安全拉線開關，緊急情況下可人工使電機快速停下。我們選擇了光纖式光電傳感器作為檢測斷線用。斷線后，線頭飄過光電檢測區域，光電開關動作，輸出一個信號給PLC，PLC即發出警告并停機。

三、效果分析

本設備經改造投入運行后，電機穩定運行，毯面質量明顯提高，不再出現停機痕跡，同時安全保護系統完善，工人勞動強度大大減輕。