1  概述

紡織機械主要分為前道紡紗、中道織造以及后道染整，而染整工藝的主要作用就是基 于不同原材料編織而成的紡織成品，在交付到最終用戶前對其進行以化學處理為主的工藝 過程，以保證紡織成品的使用價值。水洗機（見圖 1）作為后染整工藝中重要的組成部分， 通過多種水洗工藝，如噴淋、浸泡、抽吸等，結合高性能自動化驅動控制系統實現對織物 的高效清洗處理，保證了織物的白凈度和光澤度。換句話說，水洗機作為一種承上啟下的 機型，對整個工藝流程的質量起到了極其重要的作用。

水洗機的關鍵控制技術包括以速度調節的方式實現良好的張力控制以及高精度同步控 制。Lenze 作為有著幾十年豐富應用經驗的成套解決方案供應商，通過提供高性能的驅動 產品，加上豐富的應用模板，可輕松高效地實現設備控制的要求。

圖 1 水洗機示意圖

2  Lenze 解決方案

2.1 Lenze 主要產品

1) c300 控制器：專為集中式運動控制而設計控制產品，邏輯控制(PLC) 、運動控制和可 視化功能完美整合于一個單一設備中，可在節省空間的同時，智能化地承擔起所有相關 控制任務。時幀可精確至 1μs 保證了高精度的輸出控制，USB 閃存驅動實現自動化標 準設置和數據備份，內置網絡服務器實現故障診斷，符合工業標準的程序開發平臺和標 準確保未來可擴展性，多樣的通訊方式和豐富的 IO 擴展性均展現出該控制產品的優越 性能。

2) 8400 系列變頻器：適用于多種驅動任務，無論有無速度反饋。通過優化的配置編程軟 件平臺以及靈活的附件選配，輕松實現可控運動。也可在需要時通過總線系統進行通信， 其內置的制動管理還可大大降低工藝停車的損耗，實現能源使用的最優化。

3) 高性能減速電機：功能上具備良好的擴展性，減速比分布密度高，可輕松根據必要過程 參數進行調試。減速機和電機的高效性確保了其優越的驅動性能，可滿足任何需要。

2.2 Lenze 系統解決方案

Lenze 系統解決方案主要是用 8400 StateLine 變頻器作為主要的電機驅動和控制部件，通 過一對一或者一對多的連接方式，以及內置軟件平臺所提供的豐富功能模塊、可靈活配置 的輸入輸出信號、支持高達 10kHz HTL 的編碼器信號，實現對電機的速度閉環控制。

另外，在每節水洗箱設備上均安裝有張力傳感器，用于檢測當前織物在清洗過程中的實際 張力，該參數同樣地可以通過 8400StateLine 的模擬量輸入端口給定到控制器，再通過內 部的程序對相應數據進行分析處理，并按照預定的數學模型和運行規則，優化控制指令， 使整個系統的控制精度得到進一步的提升。

上位控制器 c300 通過 CANopen 總線與連接在同一網絡中的各個 8400 StateLine 驅動器 進行高速實時的數據交互，采集各個工位的速度或其他重要參數的數值，經由內部高速內 核完成運算處理，并根據工藝要求將優化控制的命令快速傳達到每個工位的變頻器，高效 快捷地實現各個工位之間的高精度同步控制。

圖 2 系統拓撲圖

3  Lenze 亮點

1) 提供成套的、成熟的、高性價比的電氣自動化解決方案。

2) 高性能的變頻器，保證高溫、高濕環境中的使用穩定性。

3) 靈活的編程軟件，輕松實現電機的無級調速控制。

4) Lenze 變頻器支持 VFC-eco 節能運行模式，使設備的能耗更加綠色。

4  展望

隨著工業 4.0 和中國制造 2025 的不斷推進，水洗設備將向著更加集成化、智能化的方向發 展，大量高性能的自動化產品的應用也將會是未來水洗機甚至是整個紡機設備的必經之路。 著眼于此，Lenze 也推出了更具創新性的產品和整體解決方案，期待為水洗機設備制造商 更高效地解決各類問題。