6MY168—17型智能軋花機(jī)是在6MY88—17型、6MY98—17型毛刷式鋸齒軋花機(jī)組的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)、研制出的新一代高效棉花整理成套設(shè)備。該設(shè)備在我國(guó)大型手摘棉整理工藝中特別具有代表性,它整理能力大,生產(chǎn)成本低,整理出的皮棉質(zhì)量好。烘干系統(tǒng)保證了成套設(shè)備的穩(wěn)定性及可靠性,使清花、軋花設(shè)備保持在佳工作狀態(tài)。其子棉清理輥筒采納刺釘構(gòu)件,回收輥筒采納齒條構(gòu)件,減少了纖維損傷。軋花主動(dòng)機(jī)采納和高效智能軋花設(shè)備6MY168—17型軋花機(jī)配套的6MPQ400—2800型皮棉清理機(jī)及智能6MDY400型打包機(jī)等先進(jìn)設(shè)備,電氣采納全自動(dòng)智能操縱,烘干設(shè)備采納塔式烘干機(jī)及熱風(fēng)爐等配套設(shè)備。
剝絨采納新型高效的200型剝絨機(jī),其工作箱采納幾何形,改善了棉子卷的運(yùn)轉(zhuǎn)條件,提高了產(chǎn)絨及棉子處理量。它采納雙輥喂料,淌子板用不銹鋼材料,并相應(yīng)增加了磁鐵夾裝置,幸免鐵雜物進(jìn)入工作箱而損壞鋸片。它和168型大型軋花機(jī)配套使用,可降低生產(chǎn)成本。
(一)總體結(jié)構(gòu)
本機(jī)主要由清花喂花部、軋花部、傳動(dòng)系統(tǒng)組成。
(1)清花喂花部是一種提凈式清花喂花機(jī),主要由喂花輥及調(diào)速裝置、開(kāi)松輥、大齒條輥、小毛刷輥、回收齒條輥、鋼絲刷、格條柵及排雜絞龍組成。
(2)軋花部是軋花機(jī)的主要工作部分,它由前箱、中箱、后箱三部分組成。
(3)傳動(dòng)系統(tǒng)由1.1kW行星擺線針輪減速電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)前后喂花輥;由5.5kW6極電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)清花部齒條輥筒;由1.5kW電動(dòng)機(jī)通過(guò)蝸輪減速機(jī)(WPD080—1:40—A)實(shí)現(xiàn)開(kāi)箱、合箱工作;由75kW4極電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋸片滾筒及毛刷滾筒。
6MY168—17型智能軋花機(jī)的總體結(jié)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)等和6MY98—17型毛刷式鋸齒軋花機(jī)基本相同,但各關(guān)鍵部位均設(shè)置故障檢測(cè)裝置,可自動(dòng)進(jìn)行物料檢測(cè)和故障顯示,能較好地愛(ài)護(hù)關(guān)鍵部位不受損傷,提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。
(二)PLC和觸摸屏的智能系統(tǒng)
傳統(tǒng)的軋花機(jī)受棉花的品級(jí)、子棉回潮率等復(fù)雜因素的影響,常常導(dǎo)致堵塞,影響工作效率和整理質(zhì)量。6MY168—17型智能軋花機(jī)在PLC輸入端引入了模擬量(鋸軸毛刷電動(dòng)機(jī)電流)輸入,使喂料電動(dòng)機(jī)的速度隨軋花機(jī)中鋸軸毛刷電動(dòng)機(jī)電流的變化而自動(dòng)調(diào)整。軋花機(jī)負(fù)荷增加時(shí),鋸軸毛刷電動(dòng)機(jī)電流增大時(shí),喂料電動(dòng)機(jī)的速度自動(dòng)減小;軋花機(jī)負(fù)荷減小時(shí),鋸軸毛刷電動(dòng)機(jī)的電流減小,喂料電動(dòng)機(jī)的速度自動(dòng)增加。這樣使軋花機(jī)受外界因素影響引起負(fù)荷變化時(shí)能穩(wěn)定工作,棉卷堵塞現(xiàn)象大大減少。也減少了各種開(kāi)關(guān)(如按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))設(shè)備,節(jié)約了PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù),提供了良好的人機(jī)界面,為PLC的應(yīng)用開(kāi)發(fā)了一個(gè)新領(lǐng)域。因此,把觸摸屏和PLC結(jié)合起來(lái),用于生產(chǎn)操縱過(guò)程,不失為一種好方法。
1.工藝流程對(duì)PLC操縱系統(tǒng)的要求
(1)工作箱必須處于合箱位置,才能啟動(dòng)軋花機(jī)。
(2)軋花機(jī)啟動(dòng)時(shí)各電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)順序依次為:
鋸軸毛刷電動(dòng)機(jī)→清花電動(dòng)機(jī)→喂料電動(dòng)機(jī)
(3)軋花機(jī)停車(chē)時(shí),各電動(dòng)機(jī)的停車(chē)順序和啟動(dòng)順序相反。
(4)運(yùn)行過(guò)程中一旦有故障,首先打開(kāi)工作箱,然后喂料電動(dòng)機(jī)停車(chē)并報(bào)警。
(5)喂料電動(dòng)機(jī)的速度根據(jù)工作箱內(nèi)子棉卷的松緊自動(dòng)調(diào)節(jié),隨鋸軸毛刷電動(dòng)機(jī)電流的大小而自動(dòng)變化。
2.系統(tǒng)硬件組成(圖8-11)

(1)PLC:PLC是整個(gè)操縱系統(tǒng)的核心,采納西門(mén)子公司S7—200系列的主控模塊CPU222。
CPU222有8個(gè)輸入點(diǎn),6個(gè)輸出點(diǎn),可連接2個(gè)擴(kuò)展模塊,大擴(kuò)展到78路輸入/輸出點(diǎn)或10路模擬輸入/輸出點(diǎn)。
(2)I/O模塊及接口:系統(tǒng)需要檢測(cè)軋花機(jī)主機(jī)電流并調(diào)節(jié)喂料電動(dòng)機(jī)變頻器電壓,須增加1塊模擬量輸入/輸出模塊———EM235AI4/AQ1。
輸入端連接數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào),其中,數(shù)字信號(hào)為工作箱合箱、開(kāi)箱位置信號(hào)和各接觸器的輔助常開(kāi)觸點(diǎn);模擬信號(hào)為軋花機(jī)主機(jī)電流信號(hào)。
數(shù)字輸出端連接操縱各臺(tái)電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的接觸器線圈;模擬輸出端連接操縱喂料電動(dòng)機(jī)速度的變頻器。
(3)觸摸屏:系統(tǒng)采納西門(mén)子公司TP27式觸摸屏,PLC和觸摸屏之間用RS485接口進(jìn)行通信連接。觸摸屏軟件開(kāi)發(fā)使用專(zhuān)用組態(tài)工具———Protool軟件。
3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
(1)PLC程序設(shè)計(jì):為方便地增加或刪減程序模塊,也便于針對(duì)不同程序模塊進(jìn)行完善,程序設(shè)計(jì)采納模塊化結(jié)構(gòu),整個(gè)程序包含初始化、啟動(dòng)、智能PID運(yùn)算、停車(chē)及事故報(bào)警等程序。
PLC程序模塊如圖8-12所示。

①初始化模塊:對(duì)全部使用的中間繼電器M、定時(shí)器T和數(shù)據(jù)寄存器D進(jìn)行初始化處理,對(duì)一些需要初值的參量賦值(軋花機(jī)主機(jī)額定電流對(duì)應(yīng)的數(shù)字量、變頻器電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字量)。
設(shè)定變頻器電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字量,采納人工智能的方法,根據(jù)多年的整理經(jīng)驗(yàn),將子棉的等級(jí)、水分和其對(duì)應(yīng)的變頻器電壓給定數(shù)字量編成表格,儲(chǔ)存在PLC中。在初始化程序中編制了查表程序,通過(guò)執(zhí)行查表程序,完成了變頻器 電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字量的設(shè)定。
②啟動(dòng)模塊:保證各設(shè)備按順序啟動(dòng)。在后啟動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)支路中串聯(lián)前啟動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)和延時(shí)信號(hào)。
③智能PID模塊:其程序框圖如圖8-13所示。根據(jù)來(lái)自電流傳感器的信號(hào),利用智能PID算法,操縱變頻器輸入電壓,改變變頻器輸出頻率,調(diào)節(jié)喂料電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此模塊是整個(gè)電氣系統(tǒng)改造的關(guān)鍵。
(2)觸摸屏軟件設(shè)計(jì):使用Protool軟件在新畫(huà)面上配置各種部件,如按鈕、指示燈、數(shù)字顯示器和畫(huà)面選擇開(kāi)關(guān)等。
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“一人操作,一鈕啟動(dòng),一鈕停車(chē)”的操作方式,具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。采納對(duì)喂料電動(dòng)機(jī)的智能操縱,解決了多年來(lái)存在的棉卷堵塞現(xiàn)象;采納觸摸屏作為人機(jī)交互工具,簡(jiǎn)單直觀,便于操作。
6MY98—17型和6MY168—17型鋸齒軋花機(jī)的主要技術(shù)特征見(jiàn)表8-4。