石秋潔 （1960—）
女，高級講師, 高級技師， 1982年畢業于合肥工業大學工企自動化專業，現在廣東省中山市中等專業學校任教, 全國機械中專電氣類專業教學指導委員會常務委員，主編了《變頻器應用基礎》。

1  平紗紡機工作流程簡介

    平紗是指粗細均勻，支數、捻度一定的紡織紗。而能夠將棉條紡成平紗的機器叫平紗紡機，
平紗紡機原來只使用了一個錠子電機（也叫主速電機），它帶動錠子旋轉，且通過齒輪傳動將運動傳送給前、中、后羅拉的輥子，各輥子之間的速比決定了紗的支數和捻度，其中紗的支數由后羅拉和前羅拉的速比決定，后羅拉的速度越快紗越粗，支數越高。紗的捻度由錠子和前羅拉的速比決定，錠子速度越快捻度越高。

    原來的平紗紡機只通過更換不同速比的齒輪減速機構，得到各輥子之間不同速比關系，從而紡出不同支數和捻度的紗來。

2  竹節紗的概念

    竹節紗是在平紗的基礎上，使紗的粗細按照一定的規律，也可以無規律地發生變化，它的結構如圖2所示。
   
                        圖 2   竹節紗結構圖

    其中，節粗、節長、節距可以有規律也可以無規律的變化。若用平紗紡機紡出竹節紗，就需要對紡機進行技術改造。

3  系統的硬件設計

    3.1 各變頻器功能及設計

    錠子（主速）電機15kW，用15kW變頻器驅動，拖動錠子；

    前羅拉電機2.2kW，用2.2kW變頻器驅動，拖動前羅拉；

    后羅拉電機1.8kW，用2.2kW變頻器驅動，拖動后羅拉；

    中羅拉：利用原來中、后羅拉的變速齒輪從后羅拉電機得到運動，各變頻器之間的連接如圖3所示。

    變頻器采用易能系列，PLC采用三菱FX系列晶體管輸出型（MT型）。調節主速變頻器的給定，可以調節錠子的轉速；由變頻器模擬量輸出端子A02作為前、后羅拉變頻器的給定，這樣調節主速電機轉速；前后羅拉的速度也相應地得到了變化，通過調節W2、W3可以調節主速電機與前、后羅拉的速比，紡出的紗的支數、捻度也就改變了，也就是說三臺變頻器實際上是同步調節，既有統調，又有各臺的微調，以調整各環節之間的速比。通過三臺變頻器之間的諧調工作，就可以紡出支數、捻度不同的平紗來。

    要得到竹節紗的效果，后羅拉電機需要在基礎轉速（平紗對應的轉速）的基礎上有一定的增加量（節粗），增加量需持續一定時間（節長），而這個轉速的增加量通過X7端子輸入的脈沖頻率的高低來決定。
所以后羅拉電機的轉速是由CCI（平紗對應轉速頻率）+X7（脈沖頻率）來決定的。

    為了使得操作界面更加友好，對于一些基本參數如:主速給定頻率,竹節紗的節粗、節長、節距通過人機界面輸入給PLC，由PLC根據輸入參數調節主速變頻器的給定頻率和后羅拉變頻器X7的脈沖頻率及脈沖持續時間，從而使后羅拉變頻器的輸出頻率能夠根據竹節紗的參數要求而進行相應的變化

    3.2  人機界面的功能設計

    人機界面主要有3個畫面,如圖4所示。

    畫面1：監設畫面。

    自動/手動選擇；

    啟動：3臺變頻器同時開始工作；

    停止：3臺變頻器停止工作；

    指示燈：3臺變頻器是否啟動；

    曲線指示：目前主速變頻器的輸出頻率的變化曲線。

    畫面2：變頻調速畫面：可以調節主速變頻器的頻率。

    畫面3：參數設定：這里給出了1~15組節粗、節長、節距的參數，并指定了竹節紗的竹節參數。
　

   
    
    其他作者：肖平（1961－）男 ，副教授，現在廣東省中山市職業技術學院任教，廣東省職教協會機電專業教學指導委員會常務委員，編著了《模具設計與制造》。