棉花加工質量自動控制

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〔新疆生產建設兵團第八師141團，新疆石河子832028〕

新疆棉花目標價格改革試點以來，“優質優價，低質低價”逐漸成為了棉花市場的新常態。提高棉花加工質量成為棉花加工企業的首要任務，只有切實保證產品質量才能在競爭日益激烈的市場中求得生存，進而獲得良好的經濟效益。

科技的不斷進步也帶動了棉花加工設備和加工工藝的進步。隨著棉花加工設備自動化程度的提高，自動化生產管理對提高棉花產品質量的促進作用日益顯現。

棉花加工企業的棉花加工質量自動控制系統是結合了變頻技術、傳感技術、PLC編程技術、人機界面操控技術等多種先進技術的自動控制系統，見圖1所示。該系統可以有效提高棉花加工質量，實現提高皮棉利用價值和利用率的目的，有助于棉花加工企業實現效益最大化的生產經營目標。

該自動控制系統的工作原理是將軋花工藝各部分的主電機電流數據、感應數據和溫控數據傳輸到PLC編程系統輸入端，再由PLC編程系統輸出端傳輸到各相應部位變頻器的二次控制端，由變頻器調整相應部位電機轉速，最終使電機在保證加工質量一致性的前提下以最經濟的狀態運行。

生產線上不同型號的軋花機配配備的電機功率大小不一，在這里我們把取樣主電機電流統一以百分比作為選定值，電機最佳經濟運行電流設為85%。由于棉花加工過程中電機因負荷不同會產生一定的電流波動，為保證棉花加工流程中連續生產和加工質量的要求，把電機波動電流信號自動調控范圍限定在85%±3%，皮棉回潮率調節范圍為7.5%±2%。自動控制系統設有自動和手動兩種模式，手動模式只在特殊情況下使用。

一、回潮率自動調節控制

根據打包機取樣器反饋的回潮率數據，當回潮率高于7.5%±2%時，調整信號被發送到熱風爐烘干設備的變頻電機和加熱系統，使加熱爐提高溫度，供熱風機變頻電機提高轉速加大供熱風量，在回潮率達到7.5%±2%時，自動調制為平穩運轉狀態；當回潮率低于7.5%±2%時，控制系統會使加熱爐降低溫度，同時降低供熱風機變頻電機轉速減少供熱風量，在回潮率達到7.5%±2%時，自動調制為平穩運轉狀態。

二、回潮率高低與加工質量的關系

（一）回潮率過高的影響

圖1 棉花加工自動控制系統

1.造成棉纖維脫蠟，纖維色澤發黃，影響外觀質量；2.棉纖維柔性強度降低，脆性增加；3.棉纖維強度降低，不利于纖維紡織過程中的拉伸，紡織出的成品柔性強度降低；4.在軋花機鋸齒的鉤拉和皮清機的清理過程中會造成短纖維率大大增加，使棉纖維在紡織過程中的利用率降低。

（二）回潮率過低的影響

1.不利于存儲，長時間存儲后，棉纖維會發烏灰色，影響外觀質量，使利用價值降低；2.在軋花機鋸齒的鉤拉和皮清機的清理過程中，會產生索絲、棉結等影響外觀質量，增加紡織清理成本；3.增大軋花機工作箱的籽棉卷阻力，使得電機負荷上升，用電成本增加；4.易造成堵車和電機停轉現象，嚴重的甚至會損壞電機影響正常生產。

三、籽棉預處理的自動控制

籽棉預處理工藝的基本要求是控制籽棉的水分使之適應加工要求；充分松解籽棉而不損傷纖維及棉籽。在松解過程中要防止或減少棉瓣與雜質的破碎，最大限度地清理雜質，特別是危害較大的特殊雜質。在消除雜質的同時，盡量減少籽棉的損失，滿足后道工序對籽棉量的需求。

（一）自動減少下花量

籽棉清花機排雜網與清花齒釘輥筒的間隙調整為15 mm～25 mm。當頭道清花機主電機額定電流大于85%±3%時，表明喂花量太大，自動控制系統將調整信號發送到自動喂花系統和頭道清花機喂花系統的變頻器，由變頻器調速降低喂花量，使籽棉在標準的空間內被松解，有效對籽棉與雜質進行分離，減少皮棉中的含雜量，提高皮棉質量。

（二）自動增加下花量

當頭道清花機主電機額定電流小于85%±3%時，表明喂花量太小，達不到籽棉有效松解分離雜質的密度要求。自動控制系統將調整信號發送到自動喂花系統和頭道清花機喂花系統變頻器，由變頻器調速提高喂花量，通過增加籽棉數量來達到分離雜質的密度要求，使籽棉能與雜質進行有效分離。自動增加喂花量還可以避免電機空轉，有效降低生產成本。

自動控制系統的應用解決了困擾棉花加工企業多年的加工質量指標實時在線調整的難題，為企業提高加工質量經濟效益提供了堅實的保障。☆