摘要：設計了一種采用可編程邏輯控制器（PLC）、觸摸屏、變頻器的自動控制系統，運用PLC、變頻器組成的速度跟蹤控制 器，實現三相異步電動機的無級調速控制；并采用觸摸屏作為人機界面，用戶可以直接設定濕度值來實現電機的無級調速 控制，操作更簡單、透明。
關鍵詞：印染加濕；變頻調速；PLC；變頻器；給濕系統；控制系統
在紡織印染過程中，連續浸軋印染加工生產線容易 造成織物經向縮水率過大，進而使織物形變而影響穿 著，對裝飾用布的加工也存在同樣的缺陷。對縮水率較 大的產品，一般在成品前經過預縮機處理。處理過程中 先將織物經過一個汽蒸箱進行迅速加濕，再經預縮橡膠 毯加上一定熱壓，使織物產生經向收縮。實踐證明，需要 預縮的織物獲得一定的含水量對預縮效果會產生重要 影響。采用汽蒸箱，如果容布量小了，布的加濕效果不明 顯；容布量大了，會使經向拉伸，效果更不好。有的工廠 采用噴嘴直接噴霧，但由于噴霧均勻性不好，容易在布 面形成水漬，而且噴霧量大小也不易掌握。
為提高對織物的加濕質量，本研究根據工廠實際 設計了一款自動化給液系統和控制系統，其給液量能 按工藝要求在一定范圍內設定，運轉中依主機臺速變 化而自動調整給液量，并確保左、中、右和前后給液量 均勻一致。該自動控制系統除可用于預縮機之外，還可 用于拉幅定形機、軋光機、蒸呢機、蒸化機等工序需要 給濕的工藝上。該機可以方便地裝在主機上，也可以自 成一臺主機，給下道工序需要一定濕度的織物加濕。
1控制系統結構
自動控制系統的總體設計思路是將測速裝置安裝 在定形機、預縮機等印染設備上。控制裝置安裝在印染 設備旁邊，如圖1所示。 增壓泵1抽取液槽2中的液體或水，通過過濾器 3輸送到噴盤架4上安裝的各個噴盤5中。當平幅運 行的織物6通過時，液體便以霧狀噴射其上。未被噴射 到織物上的液體則通過回流管7流回到液槽。通過預 過濾器8清除回流液體中的雜質。控制單元9根據布 速控制噴液量及其他相關器件，電源線10連接噴盤電
機，當其得電時電機運行，使噴盤高速旋轉噴出霧狀液 體。電源線11連接增壓泵，當其得電時增壓泵運行，信 號線12一邊與接近開關13相連，另一邊向控制單元 9輸入織物移動速度開關量信號。
電氣控制系統的結構框圖見圖2。觸摸屏用來輸 入濕度設定值并用于觀察機器運行狀態數據，主令開 關向可編程邏輯控制器（PLC）發出指令控制設備的運 轉，接近開關用于檢測織物移動速度，PLC根據外部輸 入信號及內部程序向變頻器、噴盤電機、報警器、電磁 閥發出動作指令。
2控制系統電路及工作原理
控制系統電路的核心器件為觸摸屏、可編程控制 器、變頻器，其電路原理如圖3所示。 總電源開關用于控制整機電路的電源供應；單相 斷路器1用于控制和保護變頻器；變頻器一方面受 PLC程序控制，另一方面用于控制電動機1（水泵）的 轉速；電動機1的轉速受變頻器控制，當轉速增加時， 噴液量增加，當轉速減小時，噴液量減少；三相斷路器 用于控制電動機2（噴盤電機）的電源供應，同時具有 保護電動機的作用；交流接觸器的通斷受PLC程序控 制，從而控制電動機2的運行或停止；電動機2的工作 受PLC程序控制，當其工作時，帶動噴盤高速旋轉，噴 出霧狀水珠；單相斷路器2控制開關電源、PLC、觸摸 屏等的電源供應；小型繼電器J1受PLC控制，當其得 電時，交流接觸器工作，電動機2工作；小型繼電器J2 受PLC控制，當其得電時，報警器工作；小型繼電器J3 受PLC控制，當其得電時，油泵工作，油泵控制噴盤架 中的滑板，阻止水噴向織物表面，以防止織物過分給 液；開關電源提供直流穩壓電源，分別送至PLC、觸摸 屏、接近開關；PLC內部程序按工作要求進行編寫，分 別控制變頻器、小型繼電器1、小型繼電器2、小型繼電 器3，同時它的工作受到觸摸屏、接近開關（信號從X0
端輸入）、印染機電源開關（信號從X1端輸入）的控制； 觸摸屏內部程序按工作要求進行編寫，其一方面用于 顯示當前工作狀態，另一方面用于調整PLC內部程序 中的數據、發布操作指令；電風扇用于電箱散熱，使電 箱內安裝的元器件工作溫度不致過高；接近開關用于 檢測織物的移動速度，PLC根據其傳送過來的信號調 整噴液量；開關K1（主令開關）受印染機電源控制，用 于提取開、關機信號，當印染機在工作或停機時，通過 K1把信號送至PLC，PLC再控制相應器件的動作；電 源指示燈用于顯示控制箱的通電情況。
考慮到對噴霧的濕度要求不是非常精確，以及為 了節省設備開發成本，本設備中沒有濕度檢測裝置，只 有布速檢測裝置，觸摸屏中的濕度設定值只要根據試 樣后得到的參考數據加以調節即可。總之，本著以夠 用、實用、好用的原則進行設計。
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