近年來，半自動轉杯紡紗機嶄露頭角，并迅速地發展起來。它把轉杯改為抽氣式，采用半自動接頭技術，使轉速發展到6萬r/min～11萬r/min，紡紗質量幾乎可與全自動媲美，而機器價格又比全自動的便宜很多，從而贏得廣大紡紗用戶的青睞。
轉杯紡的纖維原料以棉和化纖為主，而麻、毛、絲、新型化纖原料的開發，特別是新型化纖（天絲、莫代爾、超細纖維等）的開發，給轉杯紡帶來新的生命力。在產品開發中，特別要利用轉杯紡具有高度并和的優點進行多種纖維的混合利用，利用轉杯紡更適合長、短、粗、細纖維混紡的特點，此外，轉杯紡要合理利用傳統環錠紡不宜紡制的低檔纖維原料，合理回用廢棉、下腳、再用纖維等。
目前，轉杯紡設備逐步向自動化、多功能方向發展。國產全自動轉杯紡紗機的研制繼續深入；半自動轉杯紡紗機朝著提高轉速、改善接頭質量，增加機臺頭數和多功能方向發展；
研制專用轉杯紡設備，有中、長纖維轉杯紡紗機，包芯復合紗轉杯紡紗機，竹節紗轉杯紡紗機等。
1 概述
該設備實現全變頻無極調速控制，電氣系統由主控制部份、半自動接頭部份（電子清紗部份選用）組成；主系統控制采用臺達EH2系列PLC、VFD-B系列變頻器、DeviceNet總線組網構成；半自動接頭部份采用單片機控制；各控制部份之間通過Modbus組網技術；由觸摸屏完成設備參數設定和顯示以及機器的調試，自動化程度高，操作簡潔方便。
2 特點
電氣系統在整機中的概況。電氣控制系統由A車頭電氣柜、B車尾電氣柜和C中段控制板以及組成。
圖1 電氣控制系統由車頭電氣柜
車頭PLC主機控制七臺電機，其中轉杯和分梳工頻啟動，引紗、卷繞、橫動、左右喂棉電機通過VFD-B變頻器使用PG卡做速度閉環驅動，卷繞和橫動電機通過DevicNET總線根據紡織品種做相應的三角波調整，實現張力控制。通過PLC高速脈沖輸入采集計算轉杯和分梳轉速，通過通訊將引紗、卷繞、橫動、左右喂棉電機轉速讀回，顯示于觸摸屏上。
車尾PLC控制分梳、轉杯、工藝風機、排雜風機、左右輸送帶的啟停，左右筒紗計數。
中段控制板單片機（24塊）實時通訊計算產量和錠數數據，通過MODBUS協議將相關數據傳輸回觸摸屏顯示。
整個控制系統采用標準的現場總線DevicNET架構起高速穩定的現場實時通訊系統，對變頻器及遠程PLC（車尾）站進行統一控制，具有響應快、可靠穩定、故障易診斷、現場抗干擾能力強等特點，同時滿足設備擺頻（高速交換設定頻率數據）實現張力控制，變頻器采用PG卡速度閉環PID調節，保證運行的控制精準度。
3 系統配置
系統配置如表1所示。
表1 系統配置圖
4 網絡框架圖
網絡框架如圖2所示。
圖2 網絡框架
5 部份觸摸屏內容
通過該畫面，了解到所有單片機與觸摸屏的正常通訊是否正常。如圖3所示。通過該畫面監控各保護信息、變頻器狀態，如圖4所示。手動調試畫面，單獨運行各電機。如圖5所示。
圖3 部分觸摸頻內容
圖4 監控保護信息及變頻器狀態
圖5 手動調節畫面
6 結束語
目前客戶已經使用該機型有十幾套，總體來說運行穩定可靠，客戶稱DeviceNet總線通訊可靠、響應快，用于三角波調速效果很滿意，也對我們臺達PLC、HMI、AMD產品有更深入的了解，后續產品開發會更傾向于選擇使用臺達產品。這個項目也是我們和施奈德同場競技的結果，客戶開始有意愿使用施奈德控制方案，經過同仁努力，使用了全套臺達配置。后續也需要做好客戶技術服務工作，保證長期合作。
作者簡介：
楊偉強，男，出生于1983年7月，畢業于太原理工大學，通信工程專業。現任中達電通股份有限公司太原分公司應用工程師，負責山西自動化行業客戶技術支持、指導、調試工作。