Das Luftstrahlspinnen ist eine traditionelle und ausgereifte Garnspinntechnologie. Angesichts der steigenden Anforderungen der Textilindustrie an die Garnqualität und des wachsenden Bedarfs an präziserer Steuerung des Baumwollgarnspinnprozesses sind Parameter wie Garnverbindungslänge, Feinheit und Spannung zu entscheidenden Indikatoren geworden. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ersetzt die heimische Textilindustrie schrittweise die im Ausland weit verbreiteten mikrocontrollerbasierten Spinnsysteme durch zuverlässigere und stabilere speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Darüber hinaus haben zukunftsorientierte Unternehmen mit der zunehmenden Verbreitung von Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) – Touchscreens und Frequenzumrichtern – diese in die elektrischen Steuerungssysteme der Industrie integriert und damit die Präzisionssteuerung weiter verbessert. Beispielsweise verwendet die von Zhejiang *** Machinery Co., Ltd., einem der führenden Unternehmen der Branche, entwickelte Luftspinnmaschine Modell *** speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Vektor-Frequenzumrichter (VFD-B), energiesparende Lüfter, Wasserpumpen-Frequenzumrichter (VFD-P), Touchscreens (PWS-3760) und weitere wichtige elektrische Steuerungskomponenten der taiwanesischen DELTA Corporation (Delta Electronics Co., Ltd.). Ein detailliertes Schaltbild ist unten dargestellt. Wie aus den obigen Abbildungen ersichtlich, nutzt dieses System eine einzige Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) – einen Touchscreen – über einen RS-485-Bus, um die SPS in Echtzeit zu überwachen, Parameter anzupassen und unter anderem automatische Garnbruchalarme auszugeben. Die SPS passt die Garnverbindungslänge und die Garnfeinheit durch die Steuerung der Öffnungs- und Schließzeiten von über 160 Elektromagneten an. Aufgrund der kombinierten Effekte der Entmagnetisierungseigenschaften der Elektromagnete, der Garnviskosität und der Drehzahl des Garnführungsmotors müssen die Öffnungs- und Schließzeiten der Elektromagnete typischerweise nur geringfügig um 0,02–0,06 Sekunden angepasst werden, um den Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Daher verbessert der strategische Einsatz einer einzigen HMI in diesem System die Produktionseffizienz und die Leistungskennzahlen deutlich und senkt gleichzeitig die Kosten effektiv. Die SPS des Systems verfügt über insgesamt 996 E/A-Punkte. Angesichts dieser Systemgröße und des damit verbundenen Kostendrucks wichen die Entwickler vom traditionellen Ansatz ab, große Systeme überdimensioniert zu gestalten. Sie nutzten geschickt die Funktion der DELTA-SPS (mit integriertem 485-Port) und die Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Unterstützung des MODBUS-Protokolls. Entsprechend den Anforderungen des Spinnprozesses wurden die 996 Punkte in ein kleines System aus 10 SPS-Haupteinheiten aufgeteilt. Die 10 SPSen und die Mensch-Maschine-Schnittstelle wurden mit verdrillten Adernpaaren zu einem einheitlichen „Großsystem“ verbunden, wodurch ein großes System mit kompakter Bauweise realisiert wurde. Bei einer Garnzuführungs- und Streckspindel mit ständig wechselnden Lasten ist eine stabile Garnfeinheitsregelung zweifellos von der Drehzahlregelung abhängig. Die Erzielung einer hochwertigen Regelung unter Einhaltung bestimmter Materialkostenbeschränkungen stellt jedoch die höchste Stufe der industriellen Steuerung dar – heute, morgen und auch in Zukunft. Dieses System nutzt die Vektor-Frequenzumrichter des Typs B von DELTA. Diese Umrichter ermöglichen durch die effektive Regelung von Erregerstrom und Drehmomentstrom eine einfache und stabile Garnfeinheitsregelung mithilfe einer PG-Drehzahlrückmeldekarte. Darüber hinaus werden die lüfter- und pumpenspezifischen Frequenzumrichter der P-Serie von DELTA für eine unterbrechungsfreie Luftstromregelung entlang der gesamten Produktionslinie eingesetzt. Der Frequenzumrichter des Typs P, der auf der Eigenschaft basiert, dass der Lüfterwiderstand proportional zum Quadrat der Drehzahl ist, ermöglicht in Kombination mit dem nicht-gleichzeitigen und diskontinuierlichen Charakter von Garnbrüchen eine stufenweise Regelung des Luftstroms. Dadurch amortisieren sich die Kosten aller Frequenzumrichter in weniger als einem Jahr. Besonders hervorzuheben ist das erste Beispiel im Diagramm, das eine Mensch-Maschine-Schnittstelle nutzt – den COM2-Touchscreen. Das System (mit DELTAs INTERFACE 2S/1P-Schnittstelle) kommuniziert direkt mit drei Frequenzumrichtern und macht das herkömmliche „Frequenzumrichter-SPS-Touchscreen“-Modell überflüssig. Dieses sorgfältig entwickelte System nutzt die Makrofunktionen der DELTA-HMI (integrierte Datenverarbeitung, Logikoperationen, Kommunikation usw.) und stellt einen freien Protokollanschluss in der Software bereit. Dadurch können intelligente Einheiten mit unterschiedlichen Protokollen auf einer einzigen Steuerungsplattform weitgehend vereinheitlicht und integriert werden, während gleichzeitig die Kommunikationslast und -risiken auf demselben Bus reduziert werden. In der Praxis ermöglicht das System die schnelle und einfache Anpassung der Garn- und Motorvorschubfrequenzen sowie ihrer Anpassungskoeffizienten über das Touchpanel und die Echtzeit-Stromüberwachung. Es gewährleistet zudem die strikte Programmkonsistenz aller mehr als zehn online laufenden SPSen, erhöht die Notfallaustauschbarkeit der SPSen und vereinfacht die mehrschichtige Steuerung. Das prägnante, präzise, ​​energieeffiziente und benutzerfreundliche Design des gesamten Steuerungssystems spiegelt den Erfindungsreichtum moderner Entwickler wider und entspricht den aktuellen Trends der Steuerungstechnikbranche im neuen Jahrhundert.