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梳棉机混合环自调匀整的原理

发布者:青岛鸿圣纺织  发布时间:2015/2/14 11:19:05
以IT025自调匀整器为例简要介绍其工作原理。
1.系统组成自调匀整系统组成如图4-24所示,A处是棉层喂入部分,棉层经过给棉板
和给棉罗拉之间喂人,由于棉层厚度的变化,使A处传感器产生位移,便将信号电压输入到控制机构上。B处是棉条检测部分,通过棉条在喇叭口上的移动,检测棉条的重量。
控制机构是系统的核心。控制机构通过A、B两处传感器的采样数值,进行运算;然后把计算结果输出到给棉变频器,从而控制给棉电动机(给棉罗拉)的无级调速和比例运转,实现均匀喂棉,达到匀整的目的。
执行机构采用变频器控制给棉电动机变速。
从控制原理上看,FT025自调匀整器由A处传感器与控制器、执行机构形成开环控制回路;由B处传感器与控制器、执行机构组成闭环控制回路。
2.开环算法当计算机采样后,经过滤波运算,把棉层的喂入信号进行求平均。由于棉层波动比较频繁,为控制开环的不匀率,要求调节比较迅速,把棉层喂入盘的波动通过给棉电动机的变速予以补偿,使棉层喂入量恒定,降低棉层的不匀率。
CPU将棉层厚度信号转变为可以计算的数字量后,采用软件数字滤波。滤波算法采用算术平均值结合中值滤波的方法,可以有效地消除AID采样通道上的错误信号。然后运用设计好的控制算法进行计算,FT025匀整器对棉层厚度输入信号采用双曲线开环控制算法,即:
喂棉量(常量)=给棉电动机喂人速度×棉层厚度x系数
3.闭环算法梳棉机的闭环系统有一个滞后环节,在计算上有时间序列的差异,为此在闭环上引人PID控制算法。在PID的三种作用中,微分作用主要用来减少超调,克服振荡,使系统趋向稳定,加快系统的动作速度,改善系统的动态特性;积分作用主要用来消除静差,改善系统的静态特性;比例作用可对偏差做出及时响应。将这三种作用的强度配合适当,就可以使控制器运行快速、平稳、准确,获得满意的控制效果。
4.硬件与软件
(1)硬件组成:由于控制系统的运算盘大,CPU采用MCS96系列、16位微处理器8098单片机以及程序存储器,数据存储器,用于掉电保持数据的EEPROM,A/D、D/A转换芯片,键盘显示芯片,I/O和计数定时芯片,构成了一个单片机控制系统,如图4-25所示。
(2)软件:主程序框图如图4-26所示。主程序分为参数设定、硬件功能测试和自控运行状态三个循环部分。当勾整器通电后,便进入参数设定状态,用户可以设定生产工艺参数。在停车时,用'户可以进入检测状态,对匀整器的各组成电路进行检测。当用户需要生产运行时,通过梳棉机道夫启动按钮,向匀整器传递开车信号,匀整器随后进入自控运行状态。获得准确的采样信号后,控制给棉电动机变频调速,达到控制棉条重量偏差和重量不匀率的目的。
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