籽棉清理設備堵棉互鎖應用探討

■ 代昌華

〔新疆生產建設兵團第一師鍋爐壓力容器檢驗所，新疆阿克蘇832000〕

籽棉清理設備堵棉互鎖應用探討

■ 代昌華

〔新疆生產建設兵團第一師鍋爐壓力容器檢驗所，新疆阿克蘇832000〕

在棉花加工過程中，加工設備出現的堵棉現象是影響棉花加工產量與質量的重要因素之一，特別是在籽棉清理環節，由于籽棉清理設備距離加工人員較遠，因此，極易發生堵棉現象。堵棉現象的發生不但降低了棉花加工產量與質量，而且增加了加工人員的勞動強度，如圖1所示，籽棉清理機堵棉時大大增加了加工人員的勞動強度，所堵棉花的加工質量也受到嚴重影響。為此，如何有效地解決籽棉清理設備堵棉問題，是加工企業亟待解決的難題之一。

圖1 籽棉清理設備堵棉現象

一、問題分析

目前，在棉花加工過程中，一般只實現了皮棉清理設備與軋花設備的電流與轉速檢測，并實現了設備間的互鎖控制，其皮棉清理設備的堵棉問題得到了很好地解決。而籽棉清理設備與籽棉自動喂花機尚未實現電流與轉速檢測，即使部分企業進行了電流檢測，也僅僅是實現了參數的檢測與顯示，而檢測參數并沒有參與設備的互鎖控制，籽棉清理設備堵棉問題仍然依靠人工判斷處理，時效性差，堵棉造成的危害程度大。為了有效地解決籽棉清理設備的堵棉問題，必須增加設備的在線檢測與實現設備的閉環控制。

根據棉花加工工藝設計，當籽棉清理設備出現堵棉時，籽棉自動喂花機必須停止喂花，停止向籽棉清理工藝設備繼續輸送籽棉，避免堵棉問題造成的影響的進一步加劇，實現設備的互鎖。而當籽棉清理設備轉速逐漸減小時，籽棉喂給量應減小，降低籽棉自動喂花機喂花頻率，減小籽棉喂給量，減小籽棉清理設備的清理壓力；當籽棉清理設備轉速低于設定值時，應停止喂花，喂花電機停止工作。

二、解決方案

目前，籽棉自動喂花機的喂花電機的控制方式為：采用端子控制方式控制喂花電機變頻器的啟停，采用變頻器頻率面板給定方式實現變頻器運行頻率的給定。為了實現籽棉清理設備與籽棉自動喂花機實現互鎖控制，需對籽棉清理設備增加轉速檢測檢測裝置，并對籽棉自動喂花機的喂花電機變頻器的控制方式進行改造，以實現所需的控制要求。

（一）硬件組成

改進的變頻器控制方式為觸摸屏與變頻器通訊控制方式，觸摸屏與變頻器通過485通訊，實現變頻器的啟停控制，并實現變頻器運行頻率的給定。另外，通過轉速檢測裝置以及接近開關等檢測元件，實現籽棉清理設備刺釘輥筒的轉速檢測，并把檢測結果通過485通訊傳輸給觸摸屏。其結構圖如圖2所示。

圖2 結構圖

在該改進方案中，觸摸屏與轉速檢測裝置和喂花電機變頻器之間采用485通訊方式，不但實現籽棉清理設備運行狀態的檢測和喂花電機啟停控制與頻率給定，而且接線方便，對于原有系統改動較小，易于操作。

（二）軟件設計

改進方案的軟件設計主要為觸摸屏程序設計，目前，觸摸屏均支持宏指令方式，采用宏指令，可實現基本的邏輯控制與判斷，為此，該軟件設計核心為觸摸屏宏指令的設計，程序設計流程圖如圖3所示。觸摸屏界面的啟動按鈕按下時，觸摸屏通過485通訊方式控制變頻器啟動，并根據變頻器運行頻率初始設定值開始工作，同時，實時檢測各個籽棉清理機刺釘輥筒轉速。當轉速低于降低時，觸摸屏降低變頻器的頻率給定值，減少喂花量；當轉速低于設定值時，觸摸屏通過485通訊方式控制變頻器停止工作。

圖3 控制流程圖

三、結論

該改進方式投入少，改造方便，實現了籽棉清理設備的參數檢測以及籽棉清理設備與籽棉自動喂花機喂花電機的互鎖控制，可有效解決籽棉清理設備存在的堵棉問題。