我國現(xiàn)有的一些小紡織廠現(xiàn)有的紡機很多都屬于八、九十年代從國外進(jìn)口。這些設(shè)備大多都比較陳舊，自動化水平堪憂。而現(xiàn)在生產(chǎn)的新設(shè)備中，基本上實現(xiàn)了機電一體化，集中控制系統(tǒng)，生產(chǎn)效率和質(zhì)量都得到了極大地提高，可設(shè)備費用相當(dāng)昂貴。現(xiàn)在廣大工控人士對紡織機械的自動化和變頻改造都給予極大的關(guān)注。
作為一種高新技術(shù)的產(chǎn)品的變頻器，同時具有節(jié)能與環(huán)保（如今世界經(jīng)濟發(fā)展的兩個方向）的優(yōu)點，越來越受到重視，并逐漸取代直流調(diào)速，在傳動系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位。變頻器主要以其優(yōu)秀的調(diào)速和起動與制動性能，高效和顯著的節(jié)電效果，以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域等諸多優(yōu)點，而被國內(nèi)外公認(rèn)為最理想、最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。而隨著近年來隨著紡織機械機電一體化技術(shù)水平的不斷提高，交流變頻調(diào)速已成為一種趨勢。在大多數(shù)新開發(fā)的紡織機械產(chǎn)品中幾乎無一例外地應(yīng)用了交流異步電動機變頻調(diào)速裝置。
二、地毯機變頻改造的工作原理
以80年代美國生產(chǎn)的地毯機為例，整個電氣控制結(jié)構(gòu)較簡單，自動化水平低，工人勞動強度大。在參考現(xiàn)代進(jìn)口紡機的工作原理和工藝要求后。我們對此設(shè)備進(jìn)行了系列技術(shù)改造。
選用一臺SKI600系列15KW的產(chǎn)品（配制動電阻）同步控制兩臺5.5KW主軸電機，輔助以歐姆龍的光電開關(guān)、施邁賽的安全拉線開關(guān)、德國P+K接近開關(guān)等檢測元件，控制全機的開機、停機、報警及滿紗、落紗等工作。
1、 變頻調(diào)速的工作過程
紡機需要一個慢啟、慢停，斷紗、滿紗精確停車過程，變頻調(diào)速的整個工藝流程如
2、開機、停機工藝實現(xiàn)
電機在運轉(zhuǎn)前需提示2s，用一60分貝的蜂鳴器在開機前鳴叫2s，以提示操作工人把手退出針工作區(qū)。為了克服在啟動時啟動無力和不平滑的缺點，將啟動頻率設(shè)定為6hz，適當(dāng)提高啟動轉(zhuǎn)矩，同時把另一種功能即S曲線加入到啟動過程中，這樣它既有慢啟動的功能又有比較圓滑的啟動過程，讓人感覺得到從低速上升過程中的速度變化。這樣解決了直接啟動中電機經(jīng)常燒壞的問題，又防止了粗紗細(xì)節(jié)和斷頭的產(chǎn)生。
斷紗停車、滿紗停車或安全保護(hù)停車時，同樣使用S曲線的減速過程。粗紗機停車還有一個特殊的要求就是錠翼定位停，機器每次減速停車后錠翼停在同一個位置上，針退出布層，離布面3mm處（精度在1%內(nèi)），以便操作工的操作。我們利用可編程輸入輸出端子和PLC編程可實現(xiàn)這技術(shù)要求關(guān)鍵點。具體過程是這樣，設(shè)備在減速停車到設(shè)定頻率6hz時，利用可編程繼電器輸出一個信號給PLC，PLC判斷信號后輸出一個點動信號給設(shè)備，保持6hz低速運行一定時間。此時光電接近開關(guān)開始工作，檢測安裝在錠翼輪的位置檢測點，檢測輸出開關(guān)量信號為 PLC ，輪旋轉(zhuǎn)一周PLC計數(shù)一次，計數(shù)滿兩次后，PLC輸出一個信號給設(shè)備關(guān)斷輸出，同時電磁離合器動作。
3、變頻點動實現(xiàn)
點動頻繁是地毯機的又一特點，地毯機的點動只要按著點動按鈕將保持一定頻率運行，這種低速運行是為了操作、試針、維修等方便。要求低速運行，并可在任意位置停車。但是設(shè)備不能長期工作在6hz以下，而且連續(xù)、頻繁地點動會引起過電流保護(hù)。我們在PLC里加入判斷程序，就是在一定時間內(nèi)，連續(xù)點動只響應(yīng)一次。點動時，我們不要求準(zhǔn)確位置停車，所以我們在PLC編程中加入另一判斷程序，判斷是點動還是正常運行。如是點動，將不響應(yīng)提示音，接近開關(guān)不工作，電磁離合器繼續(xù)工作。PLC因為其豐富的可編程序指令，完全可以實現(xiàn)這些功能。
4、急停系統(tǒng)
在此次設(shè)備改造中我們增加了許多功能：在設(shè)備前后各安裝一個安全拉線開關(guān)，當(dāng)緊急情況下工人可方便的拉動拉線，讓電機立即快速停下來。我們選擇了光纖式光電傳感器作為檢測斷線用，當(dāng)斷線后，線頭飄過光電檢測區(qū)域，光電開關(guān)動作，輸出一個信號給PLC。PLC發(fā)出警告并停機。
由于錠翼旋轉(zhuǎn)具有一定的慣性，且設(shè)備運行中不斷有快速停車過程，設(shè)備加一個制動電阻實現(xiàn)能耗制動，保證設(shè)備不會過壓保護(hù)。
三、效果分析
地毯機經(jīng)過設(shè)備設(shè)備改造投入運行后，工作穩(wěn)定可靠，操作方便，取得了顯著的經(jīng)濟效益。采用變頻調(diào)速后，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，提高生產(chǎn)效率。電機穩(wěn)定運行，毯面質(zhì)量明顯提高，而且能實現(xiàn)準(zhǔn)確的位置停車后，織出的地毯上再沒有停機留下的痕跡。 安全保護(hù)系統(tǒng)完善，工人勞動強度大大減輕。
四、結(jié)束語
上述內(nèi)容分析了變頻器在進(jìn)口地毯紡織機械中怎樣實現(xiàn)變頻調(diào)速和自動化改造，描述了地毯機利用變頻器控制定位、慢啟動、運行過程中的變速過程。滿足紡織工藝的要求，大大提高了紡織質(zhì)量，減輕了操作工人的勞動強度。這樣地毯機才能隨著自動化水平的不斷提高，生產(chǎn)設(shè)備越來越先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。在市場競爭中質(zhì)量好的產(chǎn)品才能立于不敗之地。
