籽棉清理设备堵棉互锁应用探讨

■ 代昌华

〔新疆生产建设兵团第一师锅炉压力容器检验所，新疆阿克苏832000〕

籽棉清理设备堵棉互锁应用探讨

■ 代昌华

〔新疆生产建设兵团第一师锅炉压力容器检验所，新疆阿克苏832000〕

在棉花加工过程中，加工设备出现的堵棉现象是影响棉花加工产量与质量的重要因素之一，特别是在籽棉清理环节，由于籽棉清理设备距离加工人员较远，因此，极易发生堵棉现象。堵棉现象的发生不但降低了棉花加工产量与质量，而且增加了加工人员的劳动强度，如图1所示，籽棉清理机堵棉时大大增加了加工人员的劳动强度，所堵棉花的加工质量也受到严重影响。为此，如何有效地解决籽棉清理设备堵棉问题，是加工企业亟待解决的难题之一。

图1 籽棉清理设备堵棉现象

一、问题分析

目前，在棉花加工过程中，一般只实现了皮棉清理设备与轧花设备的电流与转速检测，并实现了设备间的互锁控制，其皮棉清理设备的堵棉问题得到了很好地解决。而籽棉清理设备与籽棉自动喂花机尚未实现电流与转速检测，即使部分企业进行了电流检测，也仅仅是实现了参数的检测与显示，而检测参数并没有参与设备的互锁控制，籽棉清理设备堵棉问题仍然依靠人工判断处理，时效性差，堵棉造成的危害程度大。为了有效地解决籽棉清理设备的堵棉问题，必须增加设备的在线检测与实现设备的闭环控制。

根据棉花加工工艺设计，当籽棉清理设备出现堵棉时，籽棉自动喂花机必须停止喂花，停止向籽棉清理工艺设备继续输送籽棉，避免堵棉问题造成的影响的进一步加剧，实现设备的互锁。而当籽棉清理设备转速逐渐减小时，籽棉喂给量应减小，降低籽棉自动喂花机喂花频率，减小籽棉喂给量，减小籽棉清理设备的清理压力；当籽棉清理设备转速低于设定值时，应停止喂花，喂花电机停止工作。

二、解决方案

目前，籽棉自动喂花机的喂花电机的控制方式为：采用端子控制方式控制喂花电机变频器的启停，采用变频器频率面板给定方式实现变频器运行频率的给定。为了实现籽棉清理设备与籽棉自动喂花机实现互锁控制，需对籽棉清理设备增加转速检测检测装置，并对籽棉自动喂花机的喂花电机变频器的控制方式进行改造，以实现所需的控制要求。

（一）硬件组成

改进的变频器控制方式为触摸屏与变频器通讯控制方式，触摸屏与变频器通过485通讯，实现变频器的启停控制，并实现变频器运行频率的给定。另外，通过转速检测装置以及接近开关等检测元件，实现籽棉清理设备刺钉辊筒的转速检测，并把检测结果通过485通讯传输给触摸屏。其结构图如图2所示。

图2 结构图

在该改进方案中，触摸屏与转速检测装置和喂花电机变频器之间采用485通讯方式，不但实现籽棉清理设备运行状态的检测和喂花电机启停控制与频率给定，而且接线方便，对于原有系统改动较小，易于操作。

（二）软件设计

改进方案的软件设计主要为触摸屏程序设计，目前，触摸屏均支持宏指令方式，采用宏指令，可实现基本的逻辑控制与判断，为此，该软件设计核心为触摸屏宏指令的设计，程序设计流程图如图3所示。触摸屏界面的启动按钮按下时，触摸屏通过485通讯方式控制变频器启动，并根据变频器运行频率初始设定值开始工作，同时，实时检测各个籽棉清理机刺钉辊筒转速。当转速低于降低时，触摸屏降低变频器的频率给定值，减少喂花量；当转速低于设定值时，触摸屏通过485通讯方式控制变频器停止工作。

图3 控制流程图

三、结论

该改进方式投入少，改造方便，实现了籽棉清理设备的参数检测以及籽棉清理设备与籽棉自动喂花机喂花电机的互锁控制，可有效解决籽棉清理设备存在的堵棉问题。