嵌入式匀整监控系统实现并条超短片段匀整

北京经纬纺机新技术有限公司 江玮 朱香娟北京经纬纺机新技术公司和国外合作研制的并条机EDA型嵌入式超短片段自调匀整监控系统是用于高速并条机上，对棉条进行超短片段自调匀整和出条监控的设备。EDA型嵌入式超短片段自调匀整监控系统主要通过并条机喂入凹凸罗拉的位移传感器检测得到喂入棉条厚度，利用嵌入到伺服器中的匀整算法计算匀整控制变化量控制伺服电机驱动机械机构来保证出条的重量稳定和降低不过非接触式的电涡流传感器检测出条罗拉间隙(即出条的厚度)的变化量，利用监控器的算法计算得到出条的质量数据和波谱图。该系统目前运用于沈阳宏大纺织机械有限公司的JWF1312A双眼并条机和JWF1302A单眼并条机上，在山东、新疆、湖南、河南等地的用户使用。监控系统结构并条机EDA型嵌入式超短片段自调匀整监控系统组成大体分为三部分：触摸显示屏、自调匀整子系统和出条监控子系统。触摸显示屏用于系统各数据的显示和参数的设置，通过通讯将设置的参数传给伺服驱动器及出条监控器并读取需要显示的数据。自调匀整子系统用于棉条的匀整，包括喂入棉条厚度位移传感器、速度传感器和嵌入匀整算法的伺服驱动器及伺服电机机构。伺服驱动器直接采集位移传感器和速度传感器信号通过嵌入算法计算得到匀整控制量，直接控制伺服电机和机构实现匀整。出条监控系统用于并条机出条的质量检测，保证出条质量在设定要求范围内，当棉条不合格时报警并提示问题的原因，可通过波谱图反映机械状况。出条监控子系统包括速度传感器、电涡流传感器和出条监控器。系统特点和优势EDA型嵌入式超短片段自调匀整监控系统的触摸显示屏采用WINDOWS操作系统，使操作画面接近于常用的电脑画面，方便工人使用和操作。显示屏采用真彩屏，画面清晰，色彩饱和艳丽的画质，它有多种通讯接口(CAN通讯、485通讯和网口)，可以和并条机上其他电气部件如PLC、伺服和变频器等进行通讯，使操作人员能从触摸显示屏上获得整个机器的电气状态和参数并能修改相关参数；该装置还能提供联网接口，满足纺织企业生产数据、质量数据集中采集、集中管理的网络化需求。自调匀整子系统没有独立的匀整控制模块，采用将匀整算法直接嵌入到伺服驱动器的方式来实现匀整计算和控制，现在系统中的伺服驱动器功能相当于原来的独立匀整控制模块加上伺服驱动器。算法嵌入伺服驱动器和匀整相关的位移传感器和速度传感器的信号直接接到伺服驱动器上，省去了独立匀整控制模块这一环节，系统抗电气干扰的能力得到很大的提高，降低了故障率。同时自调匀整子系统对检测棉条厚度的位移传感器的实时响应能力得到了很大提高，算法嵌入伺服驱动器对位移传感器信号的采样频率可高达20KHz，能保证高速并条机在1000米/分钟车速下的匀整片段长度在1毫米左右，可实现在高车速下的超短片段自调匀整。出条监控子系统中使用了非接触式的电涡流传感器，传感器的安装方式不同于USTER公司的FP传感器。通过特定的机械机构，电涡流传感器的检测头到检测面的距离随着出条的粗细变化而变化，距离的变化使传感器的信号也发生相应的变化。传感器的任何部件不需要和棉条接触，避免出现意外牵伸，不会像FP传感器那样使棉条产生弯钩和使出条发毛，棉条通道和检测部件分开，可保证棉条出条的紧密度和表面光洁度，并提高了传感器寿命，减少了机器的使用成本。这种系统采用非接触式的传感器方式后对棉条的短片段的粗细节响应更加灵敏，能保证并条机出条的质量性能。