做和并条机智能型自调匀整装置研究与开发上

并条机智能型自调匀整装置研究与开发（上）

1前言

对并条机提出的性能要求主要是提高出条速度和质量，为适应这种需求，在新型高速并条依 相干标准机上必须采用自调匀整装置，国家纺机“九五”、“十五”规划都把这一产品列为重点攻关项目。

目前国内外的并条机自调匀整装置按其控制形式可分为开环、闭环、混合环三种形式。因为闭环控制存在检测点到匀整点的一段匀整死区，理论上只能匀整较长中国赛科石化乙烯生产装置已于3月10号进行停车检验片段的不匀；而开环控制针对性较强，只要棉条厚度测量准确、检测点到匀整点的延时把握得当，牵伸倍数合适，就可以取得良好的匀整效果，这一点已在实践中得到证实。代表目前并条机最高性能的瑞士立达和德国特吕茨勒公司的最新产品都采用这种控制方法。但其具体控制方法及其实现方案并无资料可查，这里我们结合目前计算机和控制理论实验机主机为单支承柱式结构的最新成果及伺服电动机的最新技术，提出一种带修正因子的模糊控制器，开发出一个智能型的自调匀整控制系统。

2自调匀整智能型开环控制系统

系统结构如图1所示，各部分作用分述如下。

(1)控制一罗拉的主电动机是由一个由变频器驱动的变频电动机，这样由工控机通过串行通信的方式对其进行速度控制，可根据需要实现起动的无级变速。

(2)二罗拉与三罗拉通过齿形带相连，完成有着固定牵伸比的预牵伸，二罗拉由一个伺服电动机进行拖动，同时在一罗拉主轴上设置一个编码器，该编码器与拖动二罗拉的伺服电动机控制器相连，通过对该控制器的参数的设置，利用其电子齿轮的功能，使得无论一罗拉速度高低，二罗拉与一罗拉的牵伸比始终保持设定的一个比例关系。

(3)拖动二罗拉的伺服电动机由工控机通过一定的控制算法，经过与控制器的串行通信实现其调速。

(4)凹凸检测罗拉通过一个放大装置，将位移放大，还安装有一个位移传感器。同时在检测罗拉的旁边放置一个脉冲信号发生器，当检测罗拉转过一定的角度，即棉条经过一定的位移后，发出一个脉冲，实现其定长检测控制，克服以前定时检测在速度不稳定时，计算匀整延时困难的不足。位移传感器通过并行口和工控机采样板相连，脉冲信号发生器通过一个串口和工控机实现通信。

(5)在整个并条机的过程控制、故障诊断、红外线自停及简单的日常数据处理仍由PLC实现的基础上，实现与工控机的通信，由工控机统一协调整个自调匀整系统。

(6)输出棉条的喇叭口传感器为进行棉条不匀的波谱分析、质量不匀显示提供信息，其数据处理由工控机完成。

整个控制作用过程如下：当操作员按下启动按钮以后，由PI．C通过串行通信向工控机发出相应的启动信号，当工控机接到端口信号，做出判断后，驱动变频器，按照棉条牵伸起动的要求，实现主电动机的无级变速启动。由于二罗拉的伺服电动机与主电动机之间通过一个编码器与主电动机相连，且预先设置了电子齿轮的功能，能以一个初始化设置的跟踪比跟踪一罗拉，相当于实现了无自调匀整的并条机启动。与此同时这类方法主要用于冲击实验中，开启两个监控程序，监控由两对检测罗拉附近的脉冲信号发生器发出的脉冲信号。这里的脉冲信号，可以当作程序中的一个中断信号来处理。当该信号到达后，计算机执行中断程序，该程序主要包括输入、输出棉条的数据采样和伺服电动机调速三个方面。这里的棉条输入采样值按照脉冲信号的间隔，构成一个队列，该队列采用先进先出的原则，队列的长度由检测点到匀整点的长度决定，这样在每个脉冲信号到达之后，工控机取出队列中最前端的采样值，和名义值相比较以后，通过一定的控制算法，决定输出量，即二罗拉的转速。然后整个采样值的队列前移，把最新的采样置于队尾。再关闭中断，等待下一个脉冲信号。当点动钮、停止钮按下以后，通信方式同启动基本一样，只不过原来是开启两个监控程序，现改为执行停止监视程序的命令