本發(fā)明屬于紡織機械機電一體化技術領域，具體地涉及一種梳棉機自調勻整裝置結構的改進。

背景技術：

梳棉機自調勻整裝置是一種用來控制梳理機輸出生條粗細不勻的自動調節(jié)裝置，根據喂入纖維層不同時刻的厚度差異自動調節(jié)牽伸倍數，使生條單位長度粗細穩(wěn)定在一定的水平，從而達到人們預期的要求。

早期的純機械式自調勻整裝置早已被淘汰，近年來的電子式自調勻整裝置得到了較好的發(fā)展，國內外主要機型有法國SACM型、美國ST型以及無錫YZ-1型和青島FT021型自調勻整裝置等，但是國外先進機型技術由于保密等原因難以復制，國內短開環(huán)式自調勻整裝置通常由于延遲時間、測量不準確以及采用定時法延遲控制算法等原因，難以實現針對性勻整。

技術實現要素：

本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現有技術的不足，提供一種梳棉機自調勻整控制設備；本發(fā)明可有效改善生條質量，相比于無自調勻整裝置時，棉纖維生條質量不勻率明顯下降，腈綸纖維生條質量不勻率明顯下降，為后續(xù)紡紗工序打下良好基礎，應用前景較好。

為實現本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

本發(fā)明梳棉機自調勻整控制設備，包括給棉檢測機構、控制機構、執(zhí)行機構；其結構要點是：所述給棉檢測機構包括位移傳感器、給棉板、給棉羅拉、壓棉輥、喂棉簾子，所述控制機構為PLC，所述執(zhí)行機構包括變頻器和給棉電動機；所述PLC的輸出端連接變頻器的輸入端，變頻器的信號輸出端連接給棉電動機，所述給棉電動機連接給棉板；所述給棉板設置在給棉羅拉的上方；所述PLC的信號輸入端還分別連接有觸摸屏、編碼器，所述位移傳感器的輸出端連接PLC的輸入端，所述PLC的輸入端還連接有開關量按鈕。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述PLC采用歐姆龍CP1H-XA40DT-D型PLC。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述變頻器采用SViG5LS 變頻器。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述給棉電動機采用三相異步電動機。

本發(fā)明的有益效果是。

1、本發(fā)明提供的梳棉機自調勻整控制設備，包括位移傳感器、給棉板、給棉羅拉、壓棉輥、喂棉簾子，PLC、觸摸屏、編碼器、三變頻器、相異步電動機，通過觸摸屏、編碼器、位移傳感器、PLC及變頻電動機協調配合，共同組成窄幅數字化梳棉機自調勻整。采用測長標記法測定了勻整機構的延遲時間，解決了其延遲時間不易測量的難題；舍棄常規(guī)的定時延遲算法，采用定位移法設計延遲控制程序，實現針對性勻整的要求。本發(fā)明有效地改善了生條質量，相比于無自調勻整裝置，棉纖維生條1m和5m的質量不勻率分別改善15.36%和6.42%，腈綸生條1m和5m的質量不勻率分別改善14.85%和6.82%。

附圖說明

圖1是本發(fā)明梳棉機自調勻整控制設備的給棉檢測機構示意圖。

圖2是本發(fā)明梳棉機自調勻整控制設備的自調勻整控制系統連接框圖。

圖中標記：1為喂棉簾子、2為壓棉輥、3為給棉羅拉、4為給棉板、5為位移傳感器。

具體實施方式

結合附圖1和2所示，本發(fā)明梳棉機自調勻整控制設備，包括給棉檢測機構、控制機構、執(zhí)行機構；其結構要點是：所述給棉檢測機構包括位移傳感器、給棉板、給棉羅拉、壓棉輥、喂棉簾子，所述控制機構為PLC，所述執(zhí)行機構包括變頻器和給棉電動機；所述PLC的輸出端連接變頻器的輸入端，變頻器的信號輸出端連接給棉電動機，所述給棉電動機連接給棉板；所述給棉板設置在給棉羅拉的上方；所述PLC的信號輸入端還分別連接有觸摸屏、編碼器，所述位移傳感器的輸出端連接PLC的輸入端，所述PLC的輸入端還連接有開關量按鈕。

所述PLC采用歐姆龍CP1H-XA40DT-D型PLC。

所述變頻器采用SViG5LS變頻器。

所述給棉電動機采用三相異步電動機。

結合本發(fā)明的技術方案闡述自調勻整實現過程：當纖維層未進入握持鉗口時提取位移傳感器初始數據，多個值取平均(采用多塊分段式給棉板)，即得到初始位置值。當纖維層喂入鉗口時，由于棉層厚度的存在，使給棉板偏離原來的位置，進而帶動位移傳感器運動到新的位置，此時提取理論位置數據，多個值取平均即為理論位置值。理論位置與初始位置的差值就是棉層的理論厚度。

此后，每次采樣即得到棉層的實時厚度，與理論厚度相比較，求出偏差，經過延時，根據偏差求出給棉羅拉電動機頻率的調節(jié)量，進而調節(jié)給棉速度，達到勻整的效果。

如圖2所示，為本發(fā)明梳棉機自調勻整控制設備的自調勻整控制系統連接框圖。圖中，采用歐姆龍CP1H-XA40DT-D型PLC作為控制機構，根據設定的理論厚度和檢測到的實時厚度計算給棉羅拉電動機頻率的調節(jié)方向和調節(jié)量；采用SViG5LS變頻器和三相異步交流電動機組成執(zhí)行機構，根據PLC輸出的頻率調節(jié)方向和調節(jié)量控制給棉羅拉的轉速，給棉羅拉的轉速經編碼器反饋到PLC。

本發(fā)明自調勻整控制的算法采用定位移延遲控制算法，即預先測量棉層從檢測點到勻整點的距離，然后對采樣點采樣，經預先測量的距離后再調節(jié)給棉羅拉轉速實現勻整效果。傳統設備普遍采用延時控制算法，即預先計算棉層從檢測點到勻整點所需要的時間，然后對采樣點采樣，經預先計算時間后再調節(jié)給棉羅拉轉速實現勻整效果，但是在自調勻整裝置運行條件下給棉羅拉速度頻繁變化導致該延時不恒定，會導致累計誤差，無法滿足開環(huán)式自調勻整裝置針對性勻整的要求。

本發(fā)明通過控制給棉電動機變頻器的輸出頻率來實現轉速控制，輸出頻率越高，電動機速度就越高，反之越低。

本發(fā)明自調勻整控制的流程：首先上電完成系統的初始化，然后讀取觸摸屏輸入的工藝參數，再根據纖維層初始厚度計算出理論的給棉頻率；之后，通過編碼器發(fā)出的脈沖數來對棉層進行定長檢測，每個檢測值放入對列表的頭端，同時使原有數據依次后移，經過延遲，待其到達對列表尾端即檢測點纖維到達勻整點時按照此厚度值調節(jié)給棉羅拉轉速即進行定長勻整，以此來保證單位時間內喂入纖維量恒定不變，實現自調勻整的目的。

可以理解的是，以上關于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內。