CN107526328A - 粗纱机智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粗纱机智能控制装置，涉及纺机技术领域，解决现有技术中存在的粗纱机成纱质量差以及电控箱容易发热的技术问题。本发明的粗纱机智能控制装置，包括能控制粗纱机启动或点动的变频器、驱动电路和PLC控制器，由于变频器具有启动和点动的功能，使变频器能更加灵活地对粗纱机的运作速度进行调节，从而生产出具有较高质量的成纱；此外，通过设置驱动电路和PLC控制器使粗纱机更加智能化、操作更加简单。

Description

粗纱机智能控制装置

技术领域

本发明涉及纺机技术领域，特别地涉及一种粗纱机智能控制装置。

背景技术

粗纱机是用于纺织领域内的必备常用设备之一，其在纺织领域内发挥着重要的作用。传统的粗纱机都是利用下铁炮处的防细节电磁铁以及电抗延时继电器等来控制开关车速度，但是控制效果都不够理想，粗纱条在设备开关车中还是因速度快、惯性大而产生细节，并影响成纱质量。另外，现有粗纱机的电控箱通常是封闭的，因此不利于电控箱内电子设备的散热。

发明内容

本发明提供一种粗纱机智能控制装置，用于解决现有技术中存在的粗纱机成纱质量差以及电控箱容易发热的技术问题。

本发明提供一种粗纱机智能控制装置，包括能控制粗纱机启动或点动的变频器以及分别与所述变频器相连的驱动电路和PLC控制器，所述驱动电路用于为所述变频器提供电力输入；

所述变频器设置在电控箱中，所述电控箱的侧壁上开设有通风窗，所述通风窗上固定安装有过滤网；

所述PLC控制器分别与触摸屏、张力传感器、故障诊断装置和旋转编码器电性连接。

在本发明的一个实施方式中，所述驱动电路包括空气开关、与所述空气开关相连的接触器以及与所述接触器相连的稳压滤波电路；

所述稳压滤波电路包括依次连接的稳压器、第一整流器、滤波器以及第二整流器，所述稳压器与所述接触器的输出端相连，所述第二整流器的输出端与变频器的电流输入端相连。

在本发明的一个实施方式中，所述PLC控制器包括控制电路，所述控制电路包括依次相连的控制电源、控制主板和中间继电器，所述中间继电器的输入端与所述变频器的输入端相连；

所述控制主板上连接有第一面板监视器。

在本发明的一个实施方式中，所述变频器与粗纱机电机相连，其中，所述变频器为矢量变频器，所述电机为三步异相电机；

所述变频器与所述粗纱机电机之间还连接有零相滤波器。

在本发明的一个实施方式中，所述变频器包括第一变频器、第二变频器、第三变频器以及第四变频器；所述粗纱机电机包括与所述第一变频器相连的第一电机、与所述第二变频器相连的第二电机、与所述第三变频器相连的第三电机以及与所述第四变频器相连的第四电机，其中，第一电机用于驱动罗拉机构，第二电机用于驱动锭翼机构，第三电机用于驱动卷筒卷绕机构，第四电机用于驱动龙筋机构。

在本发明的一个实施方式中，所述第一变频器、第二变频器、第三变频器以及第四变频器共母线设置。

在本发明的一个实施方式中，所述第二变频器为主机，所述第一变频器、所述第三变频器以及所述第四变频器为从机；

或所述第三变频器为主机，所述第一变频器、所述第二变频器以及所述第四变频器为从机。

在本发明的一个实施方式中，所述变频器还连接有第二面板监视器。

在本发明的一个实施方式中，所述PLC控制器通过MPI网络协议与人机界面进行通讯。

在本发明的一个实施方式中，所述变频器与所述PLC控制器通过RS-串口通信连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于，由于变频器具有启动和点动的功能，因此变频器能更加灵活地对粗纱机的运作速度进行调节，从而生产出具有较高质量的成纱；通过设置驱动电路和PLC控制器使粗纱机更加智能化、操作更加简单；另外，电控箱上设置有通风窗，可方便其内部的电子设备通风和降温，从而有利于提高粗纱机的工作效率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的实施例粗纱机智能控制装置的结构示意图；

图2是图1所示的驱动电路的结构示意图；

图3是图1所示的变频器的结构示意图。

附图标记：

1-变频器； 2-驱动电路； 3-控制电路；

4-PLC控制器； 5-电控箱； 6-粗纱机电机；

7-零相滤波器； 8-第一面板监视器； 9-第二面板监视器；

11-第一变频器； 12-第二变频器； 13-第三变频器；

14-第四变频器； 21-空气开关； 22-接触器；

23-稳压滤波电路； 31-控制电源； 32-控制主板；

33-中间继电器； 41-触摸屏； 42-张力传感器；

43-故障诊断装置； 44-旋转编码器； 45-人机界面；

61-第一电机； 62-第二电机； 63-第三电机；

64-第四电机； 231-稳压器； 232-第一整流器；

233-滤波器； 234-第二整流器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种粗纱机智能控制装置，其包括能控制粗纱机启动或点动变频器1以及分别与变频器1相连的驱动电路2和PLC控制器4，驱动电路2用于为变频器1提供电力输入。

由于变频器1具有启动和点动的功能，因此变频器1能更加灵活地对粗纱机的运作速度进行调节，从而生产出具有较高质量的成纱。并且，变频器1设置在电控箱5中，电控箱5的侧壁上开设有通风窗，通风窗上固定安装有过滤网。通风窗可方便对电控箱5内部的电子设备进行通风和散热，从而有利于提高粗纱机的工作效率。

通过PLC控制器4对变频器1的控制，可完成粗纱的卷绕成形及牵伸、加捻的同步运行。具体地，PLC控制器4分别与触摸屏41、张力传感器42、故障诊断装置43和旋转编码器44电性连接。其中，张力传感器42可在线检测纱线张力，并将信号送至PLC控制器4，经数据处理和运算后，控制变频器1的输出频率，调节粗纱机电机6的转速，保持粗纱张力稳定。旋转编码器44可检测捻度齿轮的参数和龙筋升降动程变化量，并将信号送至PLC控制器4，经数据处理和运算后，控制龙筋的升降，可满足粗纱机参数设定、显示和生产过程监控的要求，实现多功能，安全可靠，操作和显示方便，保证成纱质量，降低生产成本。

驱动电路2包括空气开关21、与空气开关21相连的接触器22以及与接触器22相连的稳压滤波电路23；如图2所示，稳压滤波电路23包括依次连接的稳压器231、第一整流器232、滤波器233以及第二整流器234，稳压器231与接触器22的输出端相连，第二整流器234的输出端与变频器1的电流输入端相连。滤波器233能够使进入到变频器1的电压更加稳定，保证粗纱机电机6的平稳运行。

另外，接触器22上还连接有急停开关，其中，急停开关位于粗纱机的机身上。

PLC控制器4包括控制电路3，控制电路3包括依次相连的控制电源31、控制主板32和中间继电器33，中间继电器33的输入端与变频器1的输入端相连。具体来说，控制电源31为控制主板32提供电力输入，控制主板32包括与其电路连接的输入控制板、电压控制板、输出继电器控制板。输入控制板，与粗纱机的传感元件和光电元件连接，传感元件和光电元件的状态通过输入控制板传送给电压控制板。电压控制板，还用于调整输出电压，从而调整变频器的输出频率，进而控制与变频1器连接的粗纱机电机6的启动速度、运行速度和停车速度。中间继电器，增加了控制主板32中的输出继电器的带负载能力，以便以足够的功率去控制变频器1。

控制主板32上连接有第一面板监视器8，第一面板监视器8包括图像传感器(CCD)，用于监视粗纱机的传感器、光电元件的工作状态。

此外，PLC控制器4还包括掉电保护电路，能够在正常供电电源掉电时，迅速用备用直流电源供电，避免出现意外停电时造成整车打卷的现象。

此外，PLC控制器4中还设定有大肚纱控制模块，可以通过控制平线牵引长度和大肚牵引长度等参数，获得所需要的产品。

变频器1与粗纱机电机6相连，其中，变频器1为矢量变频器，电机6为三步异相电机；且变频器1与粗纱机电机6之间还连接有零相滤波器7。零相滤波器7能够滤除变频器1输出端的电压波动，从而使输入到粗纱机电机6的电压更加平稳，使粗纱机电机6的启动和停车更加稳定，进而保证粗纱机电机6的启动和停车位置，以提高粗纱机生产纱线的质量。

具体地，如图3所示，变频器1包括第一变频器11、第二变频器12、第三变频器13以及第四变频器14；粗纱机电机6包括与第一变频器11相连的第一电机61、与第二变频器12相连的第二电机62、与第三变频器13相连的第三电机63以及与第四变频器14相连的第四电机64，其中，第一电机61用于驱动罗拉机构，第二电机62用于驱动锭翼机构，第三电机63用于驱动卷筒卷绕机构，第四电机64用于驱动龙筋机构。

此外，龙筋机构中设置有非接触非接触性接近开关，以控制龙筋定向定位，从而实现定长定位落纱的功能。

第一变频器11、第二变频器12、第三变频器13以及第四变频器14共母线设置。

进一步地，第二变频器12为主机，第一变频器11、第三变频器13以及第四变频器14为从机；或第三变频器13为主机，第一变频器11、第二变频器12以及第四变频器14为从机。

通过对变频器1采用主从位置控制方式，只对主机进行母线电压控制，当检测到母线电压低于某值，主机进行减速停机，其停机减速时间根据母线电压自动进行控制，与负载惯量无关，无论空纱或者满纱断电停车时，都可以保证母线电压控制在某个值，自动调整实际的减速时间，而从机由于采用位置跟踪控制，保证在减速停机过程中纱线的张力保证恒定，不会造成断纱或者松纱现象。

变频器1还连接有第二面板监视器9，用于监视变频器的电压、频率等参数的变化。

PLC控制器4通过MPI网络协议与人机界面45进行通讯。

因为在开车运转，始纺时筒管卷绕较少，重量较轻，在龙筋上升和下降阶段如果高速运转皆会发生跳管现象。因此，在人机界面45的防跳管控制界面中，通过设定“始纺慢速长度”、“防跳层数”和“每层长度”等参数，使变频器1以多速段的不同频率运转，从而避免粗纱跳管现象。

变频器1与PLC控制器4通过RS-485串口通信连接。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种粗纱机智能控制装置，其特征在于，包括能控制粗纱机启动或点动的变频器(1)以及分别与所述变频器(1)相连的驱动电路(2)和PLC控制器(4)，所述驱动电路(2)用于为所述变频器(1)提供电力输入；

所述变频器(1)设置在电控箱(5)中，所述电控箱(5)的侧壁上开设有通风窗，所述通风窗上固定安装有过滤网；

所述PLC控制器(4)分别与触摸屏(41)、张力传感器(42)、故障诊断装置(43)和旋转编码器(44)电性连接。

2.根据权利要求1所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述驱动电路(2)包括空气开关(21)、与所述空气开关(21)相连的接触器(22)以及与所述接触器(22)相连的稳压滤波电路(23)；

所述稳压滤波电路(23)包括依次连接的稳压器(231)、第一整流器(232)、滤波器(233)以及第二整流器(234)，所述稳压器(231)与所述接触器(22)的输出端相连，所述第二整流器(234)的输出端与变频器(1)的电流输入端相连。

3.根据权利要求1或2所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述PLC控制器(4)包括控制电路(3)，所述控制电路(3)包括依次相连的控制电源(31)、控制主板(32)和中间继电器(33)，所述中间继电器(33)的输入端与所述变频器(1)的输入端相连；

所述控制主板(32)上连接有第一面板监视器(8)。

4.根据权利要求3所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述变频器(1)与粗纱机电机(6)相连，其中，所述变频器(1)为矢量变频器，所述电机(6)为三步异相电机；

所述变频器(1)与所述粗纱机电机(6)之间还连接有零相滤波器(7)。

5.根据权利要求4所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述变频器(1)包括第一变频器(11)、第二变频器(12)、第三变频器(13)以及第四变频器(14)；所述粗纱机电机(6)包括与所述第一变频器(11)相连的第一电机(61)、与所述第二变频器(12)相连的第二电机(62)、与所述第三变频器(13)相连的第三电机(63)以及与所述第四变频器(14)相连的第四电机(64)，其中，第一电机(61)用于驱动罗拉机构，第二电机(62)用于驱动锭翼机构，第三电机(63)用于驱动卷筒卷绕机构，第四电机(64)用于驱动龙筋机构。

6.根据权利要求5所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述第一变频器(11)、第二变频器(12)、第三变频器(13)以及第四变频器(14)共母线设置。

7.根据权利要求6所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述第二变频器(12)为主机，所述第一变频器(11)、所述第三变频器(13)以及所述第四变频器(14)为从机；

或所述第三变频器(13)为主机，所述第一变频器(11)、所述第二变频器(12)以及所述第四变频器(14)为从机。

8.根据权利要求6所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述变频器(1)还连接有第二面板监视器(9)。

9.根据权利要求1或2所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述PLC控制器(4)通过MPI网络协议与人机界面(45)进行通讯。

10.根据权利要求1或2所述的粗纱机智能控制装置，其特征在于，所述变频器(1)与所述PLC控制器(4)通过RS-485串口通信连接。