电
是使纤维流通过一有机玻璃通道，在特殊光源的照射下，使用
一

高速线阵CCD对纤维流进行扫描，计算机对扫描图像进行处理
体
，判断异纤的位置并控制气阀喷气，通过喷射气流使异纤分离
化
出来。
二、连续喂棉箱
第
现代清梳联多采用连续喂棉方式。连续喂棉箱安装在梳棉
六
机上，连接开清棉与梳棉机。经过开松、除杂、混和后的筵
电
系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点
一
数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系
体
统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统
化
实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，网络重构会经
常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具
电 和控制（Control）等4C技术，其
一 基本思想是分散控制、集中操作、分
体
级管理、配置灵活、组态方便。其特
化
点是以分散的控制适应分散的控制对
象，以集中的监视和操作达到掌握全 局的目的。
清梳联集中控制上位机组态界面
第
集散式控制系统具有较高的稳定性、可靠性和可扩展性。集散式控制系统是相
六
对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统。集散式控制系统是由多台
梳
时运行数据，为企业的市场运作提供科学、准确的经济性指标。
联
机
信息层
电
Internet Ethernet
一
体
控制层
现场总线
化
执行层
工厂信息化网络连接拓扑图
第
网络系统是DCS的基础和骨架，对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩
六
充性起着决定性的作用，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内
章
完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指无论在何种情况下，
有很强的在线网络重构功能。
第
六
清梳联系统上位控制计算机负责接收各单元下位计算机工
章
作状态的信息，协调指挥各单元下位计算机工作。例如根据混
清
棉机各棉仓的压力状态判断抓棉机应当在哪个区域抓棉，分配
梳
器应当向哪一个混棉机分配原棉，并将该信息传送给相应的下
联
机
位计算机。
电
清梳联系统各组成单元均包含各自的下位控制计算机，这
分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。
工厂级监控信息系统（SIS）实现了工厂管理信息系统与各种分
第
散控制系统之间的数据交换。厂级实时监控信息系统以分散控制
六
系统为基础，采用先进、适用、有效的专业计算方法，实现整个
章
工厂范围内信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，提
清
高了机器运行的可靠性。它为企业管理层的决策提供真实、可靠的实
第 六 章
包中紧密棉块分离。抓棉是在肋条对棉包按压的条件下，由抓 棉打手刀片（或锯齿）对棉块进行撕扯与钩抓，使棉块产生分
清
离而获得细小棉束，抓取的细小棉束再由风机通过输棉管道送
梳
至下道工序。
联
2.开棉机。开棉机是联合机组中的主要打击开松设备，对经
机
过初步开松、混和、除杂的纤维原料做进一步的开松、除杂，
体
机独立驱动 。现代抓棉机采用变频调
化
速连续喂棉控制技术，抓棉速度随多
仓混棉机的棉仓压力改变，使棉仓储
FA006型往复式抓棉机
棉量及棉层密度保持恒定。
（二）多仓混棉机
第
六
多仓混棉机是清梳联系统中的主要设备之一，通过输棉风机的
章
抽引，将来自前道设备的棉束均匀分布到若干个混棉仓，利用多个
清 混棉仓棉流不同时喂入而同时并列输出或同时喂入而不同时并列输
第
松，由混棉道混合，靠气流输送到下一单元。混棉机采用的是
六
压力等检测方式逐仓连续核验仓内压力，使之达到设定要求。
章
5.清棉机。对经过初步开松和混和的原棉进行精细开松，并
清
除去其中的杂质。
梳 联
6.异纤检出机。异纤是指混合于原料中的异质、异色纤维，
机
如丙纶丝、头发丝、有色纤维或污染纤维等。异纤检出机一般
一 些计算机通过网络接受上位计算机的协调统一指挥，负责本机
体
运转控制并通过网络将工作状态信息传送到上位计算机。
化
第 六
为了确保成纱质量，尤其是成纱条干质量，现代清梳联系统必须实 现全流程连续喂棉的自动控制。PLC具有模拟运算及调节功能后，使 连续喂棉控制成为现实,控制系统的原理如图 。
章
清
前道工序准备好
章
棉，均匀地输送给梳棉机，保持箱内棉量动态平衡，筵棉均
清
匀一致。
梳 联
三、梳棉机
机
梳棉机是整个纺纱系统的“心脏”，与生条质量有极其重
电
要的关系。梳棉机将开清棉工序开松过的散纤维进行梳理、
一
除杂、混和并排除大部分短绒和杂质，集束成较均匀的棉条，
体
有规律地圈放在条筒内，供后道工序并条使用。
化
第
六
章
清
梳
电
以及监控和管理等功能。在集散式控制系统中，将直接控制机台动作的过程控制
一
级计算机安装在机台附近，将控制功能尽可能分散，而将管理功能相对集中。这
体
种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不会由于个别计算机的故障而使整个
化
系统失去控制。当管理级计算机发生故障时，过程控制级计算机仍具有独立控制 能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。与计算机多级控制系统相比，
六 棉比例从棉包中抓取原料，在气流作用下喂给前方机械单元，同时
章 它还具有一定的开松和混和作用。抓棉机的机型按其运动特点可分
清 梳
为环行式和往复式两类，清梳联系统一般选择往复式。
联
往复式自动抓棉机可采用单、双
机
侧抓棉，一套清梳联可同时生产两种
电
质量要求不同的品种。其各种动作均
一
在计算机控制下，由变频电机或伺服电
一
位，将异纤位置信息转换成相应的
体
控制信号，驱动气动装置在异纤经
化
过清除区域时，开启对应的快速高
压气阀，喷射高压气体将异纤吹出
CCD异纤分拣系统检测原理方框图
传送管道，落入废棉收集箱中。
JWF0011A型异纤分检机依靠高
第
品质彩色线阵CCD和高速图像处理
章
计算机分别控制生产过程中多个控制回路（设备），各回路之间和上下级之间通
清
过高速数据通道交换信息。同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动
梳
控制系统。集散式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，用中小型工业控制
联
计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。各回路之间和上下级之间通过高
机
速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互
梳
三、梳棉机
联 机
第二节 清梳联控制系统与单机控制
电
一、清梳联控制系统要求
一
二、清梳联集散式控制系统
体
三、清梳联各单机的控制系统
化
——思考题
第一节 清梳联机械
第
清梳联合机亦称“清钢联”，是集抓棉、混棉、开清棉、
六
梳棉与电气自动化于一体的机电一体化加工系统。清梳联
章
技术是纺纱新技术的一个里程碑，也是纺纱过程实现连续
体
FT214A 桥式磁铁 FT301B 连续喂棉控制器
化
FA125 重物分离器 JWF1171 喂棉箱 FT240F 输棉风机 FA203A；FA203B 梳棉机
FA105A1 单轴流开棉机 FT024A 自调匀整器
FT222F 输棉风机 FA054 纤维分离器
FT224 弧形磁铁 FA1112 精开棉机
清
化、自动化、优质高产和低消耗的重要途径。
梳
联
清梳联生产线是由开清棉机组、连续喂棉箱和梳棉机联
机
合组成，是一个不可分割的统一整体，可根据纤维原料不
电
同有不同的配置，通过机电一体化控制使整个系统连续、
一
平稳运行。
体
化
3
1
2
45
6
78 9
10
11
一、开清棉机组
1.往复抓棉机。往复抓棉机是清梳联的第一道工序，是对棉
一 体
地密实的异纤起作用，而对面积较小的异纤检测不到，仍存在缺
化
陷。因此总体来说光电传感器检测检出效果不如CCD。
CCD异纤分拣系统检测原理如图。
充分开松的原棉在气流的带动下，
第
经渡转接管道形成薄棉层，进入由
六
透光玻璃构成的扁平检测通道。检
控制系统
章
测通道两面的高亮度光源对棉层和 异纤均匀照亮，两边的高速CCD摄 人机互交界面
梳 出达到混和目的。
联
机
电
一
体
化
FA029；FA029D系列多仓混棉机
FA1113型多仓混棉机，采用
第 四个棉仓同时喂入而不同时并列
六 输出的方式达到混棉的目的。
章
FA1113型多仓混棉机由PLC控
清 制，与前后机台联动，当棉仓压
梳 联
力升高时，通过上位计算机通知
机 抓棉机减小抓棉输出量，当管道
电 中的压力升高时，通过上位计算
机器配置：
联
FA009 自动往复抓棉机 FA179 喂棉箱
机
FT245FB 输棉风机 FA116 主除杂机 AMP2000 火星金属重物探除器 FA156 除微