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PLC+变频器在纺织设备上的应用

发布时间:2015-7-25 11:13:18 作者:管理员 来源:本站 点击:543 字号:

 纺织行业应用

  1 工控设备在梳棉机中的应用

传统梳棉机为单独电机传动,恒速传动,其道夫和给棉罗拉共用一台电动机传动。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。

1) 控制功能

全机采用PLC控制各电动机的运转和工艺参数。触摸屏用于设定和显示道夫运转速度,加减速时间,牵伸比等工艺参数及电动机启动,停止,速度的调整等操作信号,通过PLC将开关信号送至各变频器,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通信口通信。上述工艺参数和操作信号通过RS-485通信口送至PLC,经过数据计算后,由PLCRS-485通信口输出,以控制相应变频和电动机的启停及运转速度。另一方面,梳棉机道夫,给棉罗拉的速度等运转情况及各变频器的频率电压,电流和各报警信号由PLC的另一个RS485通信口送至触摸屏以数据或图文形式显示,实现在线监测。

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机转子磁链,以转子磁通定向,然后分解定子电流,使其成为转矩和磁场两个分量,经过坐标转换实现正交或解耦控制。

3) 高档梳棉机的控制系统

高档梳棉机产量可达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电机,道夫为2.3KW异步电动机,给棉罗拉为0.75KW异步电机,盖板清洁辊为0.37KW电动机,圈条器为1.4KW伺服电机,均跟一般变频器控制。

PLC的主要功能为

   1 控制道夫和给棉罗拉传动电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 根据给棉面层厚度和出条棉条等数据,进行数据处理计算后控制给棉罗拉转速,达到棉条运转,改善条干均匀度。

   总结

   梳棉机采用变频调速电机传动已经成为发展趋势,这将不仅大大简化机械传动机构,提高车速,降低噪音,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,他将为棉纺车间实现网络化提供条件,是有益的探索。

2   变频器在细纱机上的应用

   (1)细纱机介绍

我国纺织业发展很快,随着纺织机械自动化水平不断提高,交流变频调速已成为一种趋势。在大多数新开发的纺织机械产品中几乎都应用了变频调速装置,包括纺纱机械中的粗纱机,细纱机开发的纺织机械产品中几乎都应用了变频调速装置,包括纺纱机械中的粗纱机,细纱机,开清棉机,梳棉机,精梳机以及织造机械中得浆纱机,整经机等。

细纱机适用于纯棉或化纤的纯纺和混纺细纱工序。由于传统细纱机的运行转速是通过更换皮带盘来实现的,不能实现运转过程中的变速,因此造成小纱及大纱阶段产生较高断头率,损失原料,并影响纱线的产量和质量。断头是细纱生产最重要的危害,是细纱生产实现优质高产低耗大卷装的主要障碍,是提高劳动生产率和设备生产率的绊脚石。变频调速技术可实现细纱机的无级变速,使纱线在各个阶段受张力恒定,从而提高产质量。

2) 宝米勒变频器的特点

国产宝米勒变频器一款高性能矢量控制通用变频器,它具有如下特点

采用先进的矢量控制算法,配合电动机参数设定,动态补偿负载波动,能实现电动机转矩的快速响应和准确控制,具有极高的稳速精度和快速动态响应,能满足各类高性能场合的传动控制要求。

多种扩展卡可满足用户需要。

内置RS485接口,通过扩展板可以接入符合国际标准的Profibus DP,MODBUS现场总线控制系统,满足日后组网要求。

 (3) 宝米勒变频器控制环锭细纱机

系统组成及其功能

  改造后的细纱机采用宝米勒变频器控制,由可编程控制器(PLC),继电器,传感器等共同够控制系统,并通过显示单元完成一系列的参数设定显示。下图为简化的系统框图

 

                        控制系统简化框图

图中,显示单元可用于纺纱工艺参数的显示,设定,产量累计等,可以控制纺纱长度或时间,实现定长或定时的落纱:PLC可以再生产过程中对各种工艺参数自动进行计算,包括锭子转速,牵伸倍数,细纱号数,细纱捻度及千锭小时产量等,计算得到的参数都实时送往显示单元,以便于对生产情况进行监控:变频器可以实现细纱机锭子速度分段变速,提高产品质量,减少电器故障率,降低维护费用。

   2 系统应用实践效果

   采用宝米勒变频器之后,细纱机锭子速度分段变速,一落纱从启动--分段升速--稳速--分段降速--停止,一般分为8段速运行,从而获得平滑的加速过程,减少纱线中的拉力和纱线断裂,达到提高纺纱质量,减少纱疵,改善纺纱均匀度的目的,使纱产量提高了3%

  (4)总结

   应用宝米勒变频器的细纱机控制系统具有如下优点

  1 可以控制细纱机各工作段的张力,实现软启动,减少棉纱的张力冲击,减少断头,产品质量和产量大幅度提高

  2 具有良好的速度控制性能,可以实现细纱机的分段变速,保证生产率的纺纱速度

  3 节约能源,降低损耗,生产成本大幅度下降。

  4 设备故障率降低,维护保养工作量小,工作效率高

  5 系统管理和控制方便简单

 由此可见,将变频器应用于细纱机具有很高的实用价值,在纺织行业中有广阔的前景。

 

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