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

關(guān)鍵字：變頻器 成套解決方案 紡織 水洗機

1 概述

? 紡織機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，在交付到最終用戶前對其進行以化學(xué)處理為 主的工藝過程，以保證紡織成品的使用價值。水洗機（見圖1）作為后染整工藝中重要的組成部分，通過多種水洗工藝，如噴淋、浸泡、抽吸等，結(jié)合高性能自動化 驅(qū)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對織物的高效清洗處理，保證了織物的白凈度和光澤度。換句話說，水洗機作為一種承上啟下的機型，對整個工藝流程的質(zhì)量起到了極其重要的作 用。

水洗機的關(guān)鍵控制技術(shù)包括以速度調(diào)節(jié)的方式實現(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)驗的成套解決方案供應(yīng)商，通過提供高性能的驅(qū)動產(chǎn)品，加上豐富的應(yīng)用模板，可輕松高效地實現(xiàn)設(shè)備控制的要求。

圖1 水洗機示意圖

2 Lenze解決方案

2.1 Lenze主要產(chǎn)品

1) c300控制器：專為集中式運動控制而設(shè)計控制產(chǎn)品，邏輯控制(PLC) 、運動控制和可視化功能完美整合于一個單一設(shè)備中，可在節(jié)省空間的同時，智能化地承擔(dān)起所有相關(guān)控制任務(wù)。時幀可精確至1μs保證了高精度的輸出控 制，USB閃存驅(qū)動實現(xiàn)自動化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置和數(shù)據(jù)備份，內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實現(xiàn)故障診斷，符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的程序開發(fā)平臺和標(biāo)準(zhǔn)確保未來可擴展性，多樣的通訊方式和豐 富的IO擴展性均展現(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)動任務(wù)，無論有無速度反饋。通過優(yōu)化的配置編程軟件平臺以及靈活的附件選配，輕松實現(xiàn)可控運動。也可在需要時通過總線系統(tǒng)進行通信，其內(nèi)置的制動管理還可大大降低工藝停車的損耗，實現(xiàn)能源使用的最優(yōu)化。

3) 高性能減速電機：功能上具備良好的擴展性，減速比分布密度高，可輕松根據(jù)必要過程參數(shù)進行調(diào)試。減速機和電機的高效性確保了其優(yōu)越的驅(qū)動性能，可滿足任何需要。

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驅(qū)動和控制部件，通過一對一或者一對多的連接方式，以及內(nèi)置軟件平臺所提供的豐富功能模塊、可靈活配置的輸入輸出信號、支持高達10kHz HTL的編碼器信號，實現(xiàn)對電機的速度閉環(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，用于檢測當(dāng)前織物在清洗過程中的實際張力，該參數(shù)同樣地可以通過8400StateLine的模擬量輸入端口 給定到控制器，再通過內(nèi)部的程序?qū)ο鄳?yīng)數(shù)據(jù)進行分析處理，并按照預(yù)定的數(shù)學(xué)模型和運行規(guī)則，優(yōu)化控制指令，使整個系統(tǒng)的控制精度得到進一步的提升。

上 位控制器c300通過CANopen總線與連接在同一網(wǎng)絡(luò)中的各個8400 StateLine驅(qū)動器進行高速實時的數(shù)據(jù)交互，采集各個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)核完成運算處理，并根據(jù)工藝要求將優(yōu)化控制的 命令快速傳達到每個工位的變頻器，高效快捷地實現(xiàn)各個工位之間的高精度同步控制。

圖2 系統(tǒng)拓撲圖

3 Lenze亮點

1) 提供成套的、成熟的、高性價比的電氣自動化解決方案。

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，輕松實現(xiàn)電機的無級調(diào)速控制。

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

4 展望

隨 著工業(yè)4.0和中國制造2025的不斷推進，水洗設(shè)備將向著更加集成化、智能化的方向發(fā)展，大量高性能的自動化產(chǎn)品的應(yīng)用也將會是未來水洗機甚至是整個紡 機設(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，期待為水洗機設(shè)備制造商更高效地解決各類問題。