1  引言
    該機(jī)適用于50D-150D人造粘膠絲和合成纖維長絲的上漿，以提高絲線的強(qiáng)度，抱合力和耐磨性，改善經(jīng)絲織物的織造性能，提高織造效益。該機(jī)的主要技術(shù)特征為:
車    速  8—500m/min
壓 漿 力  0—15KN(可設(shè)定)
卷繞直徑  Φ800mm
卷繞張力  7—50kg
退繞張力  8—40kg
    全機(jī)由織軸卷繞單元、烘筒單元、上漿軸單元，引絲輥單元和退繞徑軸單元等單元機(jī)組成。其傳動功率分別為30-45kW，10-15kW，5.5-7.5kW，7.5-10kW和4-5.5kW交流異步電動機(jī)傳動，變頻調(diào)速，另外，熱風(fēng)烘房設(shè)有4臺離心風(fēng)機(jī)送風(fēng)和4臺離心風(fēng)機(jī)排濕，烘房加熱以蒸汽加熱為主，輔以電加熱進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。

2  速度控制
    全機(jī)采用PLC控制、大屏幕CRT彩色終端顯示、構(gòu)成變頻同步調(diào)速系統(tǒng)。
    全機(jī)變頻同步調(diào)速系統(tǒng)由5臺單元機(jī)組成，即織軸卷繞、引絲輥、烘筒、上漿輥和經(jīng)軸。引絲輥作為主令機(jī)，其余為從動機(jī)，5臺單元機(jī)在運(yùn)行過程中應(yīng)保持線速度一致，而且織軸卷繞絲張力、經(jīng)軸退繞絲張力均應(yīng)保持恒定。
    全機(jī)速度給定電壓信號在屏幕上設(shè)定，經(jīng)PLC輸出加至各臺變頻器，驅(qū)動相應(yīng)的電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、PLC通過標(biāo)準(zhǔn)的RS-485串行通訊網(wǎng)絡(luò)通訊，僅通過一條通訊電纜連接，便可完成變頻器的啟動、停止、頻率設(shè)定以及各臺電動機(jī)之間的同步運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
    本機(jī)織軸卷繞和引絲的同步詳見織軸卷繞控制。經(jīng)軸退繞和上漿輥間的同步系根據(jù)絲片張力的大小，調(diào)節(jié)經(jīng)軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到退繞張力恒定，引絲輥與烘筒上漿輥的同步靠轉(zhuǎn)速的精密控制或設(shè)置松緊調(diào)節(jié)輥，調(diào)節(jié)從動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步運(yùn)行。
全機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

圖1  漿絲機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖
圖1中:
M1,V1和B1——分別為織軸傳動電動機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器；
M2,V2和B2——分別為烘筒傳動電動機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器；
M3,V3和B3——分別為上漿軸傳動電動機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器；
M4,V4和B4——分別為引絲輥傳動電動機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器；
M5和B5——分別為經(jīng)軸傳動電動機(jī)、變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器；
S1……S8——分別為熱風(fēng)房、烘筒和漿槽測溫傳感器；
AK——現(xiàn)場操作按鈕開關(guān)；
C——執(zhí)行器；
TP——觸摸屏；
PLC——可編程控制器。
PLC的主要功能有:
（1）完成全機(jī)邏輯控制功能，如起動，停止。
（2）壓漿力、絲片張力、溫度和液位等工藝參數(shù)的控制。
（3）通信功能，各工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的采集，設(shè)定參數(shù)下載等。
    PLC作為總線主站，處理系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)和工藝動作程序，例如，通過總線將各種控制命令（起動、停止等）和速度設(shè)定值傳輸給變頻器，并將變頻器的起、停狀態(tài)、電壓、電流、報警信號等采集回來進(jìn)行處理。溫度、速度、張力等傳感器來的信號進(jìn)行處理后，通過PLC輸出端口輸出相應(yīng)信號控制執(zhí)行器，完成溫度控制、伸長率控制和織軸卷繞張力控制等，并將各變頻器當(dāng)前運(yùn)行頻率和速度采集回來經(jīng)數(shù)據(jù)處理后調(diào)節(jié)相應(yīng)單元機(jī)速度，實現(xiàn)全機(jī)各單元機(jī)的同步運(yùn)行。
（4）PLC與人機(jī)界面（觸摸屏）進(jìn)行通訊，實現(xiàn)現(xiàn)場的人機(jī)對語。
觸摸屏主要用于顯示工藝參數(shù)和各單元機(jī)運(yùn)行狀況，設(shè)定和修改參數(shù)（如運(yùn)行速度，織軸卷繞卷徑、伸長率、回潮率、溫度、張力等）;全機(jī)運(yùn)行操作（如全機(jī)的起動、停止、升降速、卷經(jīng)復(fù)位等）以及故障報警等。

3  工藝參數(shù)的控制
3.1  伸長率的控制
    伸長率的控制是采用測定引絲輥和上漿輥的速度，經(jīng)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，分析比較后調(diào)節(jié)引絲輥電機(jī)轉(zhuǎn)速，以控制喂入伸長。測定上漿輥和烘筒的速度，輸入PLC經(jīng)計算分析處理后，調(diào)節(jié)上漿輥轉(zhuǎn)速以控制濕區(qū)伸長。
3.2  壓漿力控制
    漿紗速度不同，壓漿輥的壓漿效果亦不同，造成上漿率不同。壓漿輥壓力取決于氣缸壓力，而氣缸壓力隨車速的升高而逐漸加大，但壓力的起始點和斜率不同，對應(yīng)每一點的速度，壓力亦不同，因此，在觸摸屏上設(shè)定線性加壓曲線，調(diào)整壓力曲線的起始點和斜率，測出實際車速與線性加壓曲線進(jìn)行比較和分析計算后，由PLC摸擬輸出口輸出控制量，實時修正壓漿力。
3.3  溫度控制
    本機(jī)設(shè)有蒸汽加熱溫控點6處，電加熱溫控點2處，其中熱風(fēng)烘房電加熱2處，烘筒蒸汽加熱溫控點5處，漿槽漿液蒸汽加熱溫控點1處。
    溫控一般均采用PT100鉑電阻作為測溫傳感器，其溫度信號送至PLC的熱電阻模塊。為提高溫控靈敏度和精度，采用PID控制方式，此種控制方式，既能對溫度快速調(diào)節(jié)，又能消除調(diào)節(jié)誤差，還可根據(jù)被控溫度變化趨勢，超前調(diào)節(jié)。具體控溫過程為，首先在觸摸屏上，按工藝要求設(shè)定各點溫度控制數(shù)值和允許偏差范圍，當(dāng)測得的實際溫度送至PLC與設(shè)定值比較，若其偏差超出允許偏差范圍時，PLC輸出控制信號，控制比例調(diào)節(jié)閥的輸入電流，改變比例閥的輸出壓力，從而調(diào)節(jié)薄膜閥開角的大小，以改變進(jìn)入漿槽和烘筒的蒸汽量，使溫度回復(fù)至溫度允許偏差范圍之內(nèi)。
3.4  織軸卷繞控制
    織軸卷繞控制主要是要求在恒張力下將絲片卷繞在織軸上供織機(jī)用。為此，可以利用變頻器內(nèi)部或?qū)ｉT設(shè)計的卷徑控制器如圖2所示。將引絲輥的線速V和車頭的張力傳感器信號送至卷徑控制器計算出當(dāng)前的織軸卷繞直徑，根據(jù)該直徑控制織軸卷繞變頻器輸出頻率，調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速，使織軸卷繞線速度恒定，不隨卷繞直徑的增大而升高。另方面，張力傳感器測出的張力信號反饋回來與張力設(shè)定信號一起加至張力調(diào)節(jié)器，經(jīng)比較和數(shù)據(jù)處理后輸出△V作為線速度微調(diào)信號，以保證卷繞張力的恒定，由圖2得:    

圖2  織軸卷繞控制原理框圖

式中:ω1——角速度的計算值;
    △V——張力調(diào)節(jié)器輸出，其值作為線速度的校正;
    ω——電動機(jī)實際輸出的角速度。
    在卷徑計算中將線速度信號V與電機(jī)的角速度信號ω相除再乘以系數(shù)1/πD，經(jīng)斜坡處理后輸出，并與線速度信號V+△V相乘后得角速度的計算值ω1。

4  結(jié)束語
    為保證漿絲質(zhì)量，漿絲機(jī)除應(yīng)保證各單元機(jī)間速度的同步外，還必須對壓漿力，卷繞張力等工藝參數(shù)進(jìn)行控制，由于絲的運(yùn)行速度高（最高達(dá)500m/min），因而，無論是速度控制或工藝參數(shù)的控制均應(yīng)有較好的動態(tài)響應(yīng)，否則將對絲線的強(qiáng)度，抱合力和耐磨性的均勻性產(chǎn)生不良影響，這方面的工作還有待于今后探討。