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摘要：基于工業(yè)水洗機(jī)的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用要求，總結(jié)了Lenze在該設(shè)備中的解決方案，重點(diǎn)描述了相關(guān)產(chǎn)品的功能特性以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵字：變頻器 成套解決方案 紡織 水洗機(jī)

1 概述

? 紡織機(jī)械主要分為前道紡紗、中道織造以及后道染整，而染整工藝的主要作用就是基于不同原材料編織而成的紡織成品，在交付到最終用戶(hù)前對(duì)其進(jìn)行以化學(xué)處理為 主的工藝過(guò)程，以保證紡織成品的使用價(jià)值。水洗機(jī)（見(jiàn)圖1）作為后染整工藝中重要的組成部分，通過(guò)多種水洗工藝，如噴淋、浸泡、抽吸等，結(jié)合高性能自動(dòng)化 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)織物的高效清洗處理，保證了織物的白凈度和光澤度。換句話(huà)說(shuō)，水洗機(jī)作為一種承上啟下的機(jī)型，對(duì)整個(gè)工藝流程的質(zhì)量起到了極其重要的作 用。

水洗機(jī)的關(guān)鍵控制技術(shù)包括以速度調(diào)節(jié)的方式實(shí)現(xiàn)良好的張力控制以及高精度同步控制。Lenze作為有著幾十年豐富應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的成套解決方案供應(yīng)商，通過(guò)提供高性能的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，加上豐富的應(yīng)用模板，可輕松高效地實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制的要求。

圖1 水洗機(jī)示意圖

2 Lenze解決方案

2.1 Lenze主要產(chǎn)品

1) c300控制器：專(zhuān)為集中式運(yùn)動(dòng)控制而設(shè)計(jì)控制產(chǎn)品，邏輯控制(PLC) 、運(yùn)動(dòng)控制和可視化功能完美整合于一個(gè)單一設(shè)備中，可在節(jié)省空間的同時(shí)，智能化地承擔(dān)起所有相關(guān)控制任務(wù)。時(shí)幀可精確至1μs保證了高精度的輸出控 制，USB閃存驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置和數(shù)據(jù)備份，內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)故障診斷，符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)確保未來(lái)可擴(kuò)展性，多樣的通訊方式和豐 富的IO擴(kuò)展性均展現(xiàn)出該控制產(chǎn)品的優(yōu)越性能。

2) 8400系列變頻器：適用于多種驅(qū)動(dòng)任務(wù)，無(wú)論有無(wú)速度反饋。通過(guò)優(yōu)化的配置編程軟件平臺(tái)以及靈活的附件選配，輕松實(shí)現(xiàn)可控運(yùn)動(dòng)。也可在需要時(shí)通過(guò)總線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行通信，其內(nèi)置的制動(dòng)管理還可大大降低工藝停車(chē)的損耗，實(shí)現(xiàn)能源使用的最優(yōu)化。

3) 高性能減速電機(jī)：功能上具備良好的擴(kuò)展性，減速比分布密度高，可輕松根據(jù)必要過(guò)程參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。減速機(jī)和電機(jī)的高效性確保了其優(yōu)越的驅(qū)動(dòng)性能，可滿(mǎn)足任何需要。

2.2 Lenze系統(tǒng)解決方案

Lenze系統(tǒng)解決方案主要是用8400 StateLine變頻器作為主要的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制部件，通過(guò)一對(duì)一或者一對(duì)多的連接方式，以及內(nèi)置軟件平臺(tái)所提供的豐富功能模塊、可靈活配置的輸入輸出信號(hào)、支持高達(dá)10kHz HTL的編碼器信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的速度閉環(huán)控制。

另 外，在每節(jié)水洗箱設(shè)備上均安裝有張力傳感器，用于檢測(cè)當(dāng)前織物在清洗過(guò)程中的實(shí)際張力，該參數(shù)同樣地可以通過(guò)8400StateLine的模擬量輸入端口 給定到控制器，再通過(guò)內(nèi)部的程序?qū)ο鄳?yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并按照預(yù)定的數(shù)學(xué)模型和運(yùn)行規(guī)則，優(yōu)化控制指令，使整個(gè)系統(tǒng)的控制精度得到進(jìn)一步的提升。

上 位控制器c300通過(guò)CANopen總線(xiàn)與連接在同一網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)8400 StateLine驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行高速實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互，采集各個(gè)工位的速度或其他重要參數(shù)的數(shù)值，經(jīng)由內(nèi)部高速內(nèi)核完成運(yùn)算處理，并根據(jù)工藝要求將優(yōu)化控制的 命令快速傳達(dá)到每個(gè)工位的變頻器，高效快捷地實(shí)現(xiàn)各個(gè)工位之間的高精度同步控制。

圖2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3 Lenze亮點(diǎn)

1) 提供成套的、成熟的、高性?xún)r(jià)比的電氣自動(dòng)化解決方案。

2) 高性能的變頻器，保證高溫、高濕環(huán)境中的使用穩(wěn)定性。

3) 靈活的編程軟件，輕松實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速控制。

4) Lenze變頻器支持VFC-eco節(jié)能運(yùn)行模式，使設(shè)備的能耗更加綠色。

4 展望

隨 著工業(yè)4.0和中國(guó)制造2025的不斷推進(jìn)，水洗設(shè)備將向著更加集成化、智能化的方向發(fā)展，大量高性能的自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用也將會(huì)是未來(lái)水洗機(jī)甚至是整個(gè)紡 機(jī)設(shè)備的必經(jīng)之路。著眼于此，Lenze也推出了更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品和整體解決方案，期待為水洗機(jī)設(shè)備制造商更高效地解決各類(lèi)問(wèn)題。