1 引言
梳棉机是将开清棉机械制成的棉层进行开松、除杂、梳理和混合。该机主要用于纤维长度为22~76mm的纯棉、化纤及其它混纺纤维的开松、除杂和梳理。
传统梳绵机的锡林为单独电机传动，恒速运转，道夫和给棉罗拉共用一台电机传动，采用变频调速控制。道夫通过长轴传动给棉罗拉。随着梳棉机产量的提高，运转速度的提高，长轴的刚性，稳定性较差，噪声较大。因此，fa218c等多种梳棉机已将道夫和给棉罗拉改为单独电机传动，并用变频调速控制。

2 控制系统
2.1 控制功能
全机采用plc控制各电机的运转速度和工艺参数。触摸屏用于设定和显示道夫运转速度，加减速时间，牵伸比等工艺参数和电机启动、停止，速度的调整等操作信号，通过plc将开关信号等送至各变频器，控制变频器的启停。变频器和电动机等报警信号送至触摸屏显示故障类别等。
plc和触摸屏之间采用rs-485通讯口通讯，上述工艺参数和操作信号通过rs-485通讯口送至plc，经数据处理分析计算后，由plc的rs-485通讯口输出，以控制相应变频器和电动机的启停和运转速度，另一方面梳棉机道夫、给棉罗拉的速度等运行状况，以及各变频器的频率、电压、电流和各报警信号由plc的另一rs-485通讯口送至触摸屏以数据或图文形式显示，以实现在线监测。控制系统方框图如图1所示，道夫和给棉罗拉正常生产的程序流程图如图2所示。道夫运转速度、牵伸比等工艺参数在触摸屏上设定，送至plc经数据处理计算后控制给棉罗拉变频器输出频率和电动机的运转速度。

tp—触摸屏;
v1,v2—分别为道夫，给棉罗拉变频器;
b1,b2—分别为道夫，给棉罗拉电机编码器;
m1,m2—分别为道夫，给棉罗拉传动电动机。

2.2 适宜选用的变频器
该机选用矢量控制变频器，采用速度闭环控制。矢量控制基本原理是控制异步电动机转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流，使之成为转矩和磁场两个分量，经过坐标变换实现正交或解耦控制，矢量控制变频器虽动态响应快，调速特性硬，但变频器矢量控制系统中需设置转子位置或速度传感器，这增加了麻烦，也降低了工作可靠性。
该机更适宜选用直接转矩控制或无速度传感器矢量控制变频器。如abb公司的acs600系列直接转矩控制变频器，已达到小于2ms的转矩响应速度和±0.1%的速度控制精度(不带速度反馈时)，转矩可达100%，低频时转矩增量可在1ms时间内得到控制。安川vs-676h5系列无速度传感器矢量控制变频器，可达到100ms的转矩响应速度和±0.2%的速度控制精度。
选用直接转矩控制或无速度传感器矢量控制变频器控制，电动机只需开环运转，便可获得很高的动态响应速度和速度控制精度，足以满足梳棉机的技术要求。

3 高档梳棉机的控制系统
高档梳棉机产量达40~100kg/h，出条速度最高达300m/min，多电机传动，变频调速，如锡林为5.5kw异步电动机，道夫为2.3kw异步电动机，给棉罗拉为 0.75kw异步电动机，盖板清洁辊为0.37kw异步电动机，圈条器为1.4kw伺服电机驱动，以上均为一般通用变频器控制，其中道夫和给棉罗拉为速度闭环控制，其余为开环运行。该机设有长、短片段混合环自调匀整装置，即通过检测喂入棉层厚度和输出棉条重量等参数，送plc进行数据处理和计算后，控制给棉罗拉转速，实现棉条的匀整，改善条干均匀度。
jwf120梳棉机采用can(control area network)总线的分布式电机控制系统，can总线上的各部件或装置必须具有can标准通讯接口，所有can接口的data+和data-分别连在一起, 通讯两端配置终端电阻120ω。梳棉机各变频器、伺服控制器与上位机ipc或plc组成的can总线的网络结构图如图3所示。上位机采用can通讯适配卡与can总线连接。
图3中:上位机—工控机ipc或可编程控制器plc;
v1-4—分别为给棉罗拉，道夫、锡林、盖板清洁辊变频器;
sk—圈条器伺服控制器。
plc的主要控制功能为:
(1) 控制道夫和给棉罗拉传动电动机的转速和比例跟踪运转，给棉罗拉速度同步跟随道夫运转速度;
(2) 控制圈条器伺服电机的运转并确保其与道夫同步运转;
(3) 控制满筒后自动换筒;
(4) 根据给棉棉层厚度和出条棉条重量等数据，进行数据处理计算后控制给棉罗拉转速，达到棉条的匀整，改善条干均匀度;
(5) 与触摸屏进行通讯。

4 结束语
梳棉机采用变频调速多电机传动，已成为发展趋势，这将不仅大大简化机械传动机构，提高车速，降低噪声，变更生产品种简便，而且能提高单机产量和产品质量。梳棉机应用现场总线技术在棉纺机械中尚属首例，它将为棉纺车间实现网络化提供了条件，是有益的探索。