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  • 變頻器在地毯機(jī)等紡織機(jī)械中的應(yīng)用

    發(fā)布時(shí)間:2015-08-10 點(diǎn)擊:

    變頻器在地毯機(jī)等紡織機(jī)械中的應(yīng)用

    本文介紹了變頻器在進(jìn)口地毯紡織機(jī)械中如何實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速和自動(dòng)化改造,描述了地毯機(jī)利用變頻器控制定位、慢啟動(dòng)、運(yùn)行過(guò)程中的變速過(guò)程。滿足紡織工藝的要求,大大提高了紡織質(zhì)量,減輕了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

      一、引言

      變頻器以其優(yōu)異的調(diào)速和起、制動(dòng)性能,高效和顯著的節(jié)電效果,以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域等諸多優(yōu)點(diǎn),而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為較理想、較有發(fā)展前途的調(diào)速方式。變頻器作為一種高新技術(shù)的產(chǎn)品,兼有節(jié)能與環(huán)保(當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大主題)的特點(diǎn),越來(lái)越受到重視,并逐漸取代直流調(diào)速,在傳動(dòng)系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位。近年來(lái)隨著紡織機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)水平的不斷提高,交流變頻調(diào)速已成為一種趨勢(shì)。在大多數(shù)新開(kāi)發(fā)的紡織機(jī)械產(chǎn)品中幾乎無(wú)一離外地應(yīng)用了交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速裝置。

      中國(guó)許多紡織廠現(xiàn)有的紡機(jī)大多屬八、九十年代從國(guó)外進(jìn)口,尤其以美國(guó)、英國(guó)、日本為多。此設(shè)備較陳舊,自動(dòng)化水平不高。而現(xiàn)在生產(chǎn)的新設(shè)備中,基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,集中控制系統(tǒng),生產(chǎn)效率和質(zhì)量都得到了極大的提高,可設(shè)備費(fèi)用相當(dāng)昂貴。現(xiàn)在廣大工控人士對(duì)紡織機(jī)械的自動(dòng)化和變頻改造都給予極大的關(guān)注。

      二、地毯機(jī)變頻改造的工作原理

      此地毯機(jī)為80年代美國(guó)生產(chǎn),整個(gè)電氣控制結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,自動(dòng)化水平低,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。在參考現(xiàn)代進(jìn)口紡機(jī)的工作原理和工藝要求后。我們對(duì)此設(shè)備進(jìn)行了下例技術(shù)改造。

      選用一臺(tái)變頻器DNV3100系列15KW的變頻器(配制動(dòng)電阻)同步控制兩臺(tái)5.5KW主軸電機(jī),輔助以歐姆龍的光電開(kāi)關(guān)、施邁賽的安全拉線開(kāi)關(guān)、德國(guó)P+K接近開(kāi)關(guān)等檢測(cè)元件,控制全機(jī)的開(kāi)機(jī)、停機(jī)、報(bào)警及滿紗、落紗等工作。

      1、 變頻器調(diào)速的工作過(guò)程

      紡機(jī)需要一個(gè)慢啟、慢停,斷紗、滿紗精確停車過(guò)程,變頻器調(diào)速的整個(gè)工藝流程如

      2、開(kāi)機(jī)、停機(jī)工藝實(shí)現(xiàn)

      電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)前需提示2s,用一60分貝的蜂鳴器在開(kāi)機(jī)前鳴叫2s,以提示操作工人把手退出針工作區(qū)。為了克服在啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)無(wú)力和不平滑的缺點(diǎn),將啟動(dòng)頻率設(shè)定為6hz,適當(dāng)提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,同時(shí)把變頻器的另一種功能即S曲線加入到啟動(dòng)過(guò)程中,這樣它既有慢啟動(dòng)的功能又有比較圓滑的啟動(dòng)過(guò)程,讓人感覺(jué)得到從低速上升過(guò)程中的速度變化。這樣解決了直接啟動(dòng)中電機(jī)經(jīng)常燒壞的問(wèn)題,又防止了粗紗細(xì)節(jié)和斷頭的產(chǎn)生。

      斷紗停車、滿紗停車或安全保護(hù)停車時(shí),同樣使用S曲線的減速過(guò)程。粗紗機(jī)停車還有一個(gè)特殊的要求就是錠翼定位停,機(jī)器每次減速停車后錠翼停在同一個(gè)位置上,針退出布層,離布面3mm處(精度在1%內(nèi)),以便操作工的操作。我們利用變頻器的可編程輸入輸出端子和PLC編程可實(shí)現(xiàn)這技術(shù)要求關(guān)鍵點(diǎn)。具體過(guò)程是這樣,變頻器在減速停車到設(shè)定頻率6hz時(shí),利用可編程繼電器輸出一個(gè)信號(hào)給PLC,PLC判斷信號(hào)后輸出一個(gè)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)給變頻器,保持6hz低速運(yùn)行一定時(shí)間。此時(shí)光電接近開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作,檢測(cè)安裝在錠翼輪的位置檢測(cè)點(diǎn),檢測(cè)輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)給 PLC ,輪旋轉(zhuǎn)一周PLC計(jì)數(shù)一次,記數(shù)滿兩次后,PLC輸出一個(gè)信號(hào)給變頻器關(guān)斷輸出,同時(shí)電磁離合器動(dòng)作。

      3、變頻點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

      點(diǎn)動(dòng)頻繁是地毯機(jī)的又一特點(diǎn),地毯機(jī)的點(diǎn)動(dòng)只要按著點(diǎn)動(dòng)按扭將保持一定頻率運(yùn)行,這種低速運(yùn)行是為了操作、試針、維修等方便。要求低速運(yùn)行,并可在任意位置停車。但是變頻器不能長(zhǎng)期工作在6hz以下,而且連續(xù)、頻繁的點(diǎn)動(dòng)會(huì)引起過(guò)電流保護(hù)。我們?cè)赑LC里加入判斷程序,就是在一定時(shí)間內(nèi),連續(xù)點(diǎn)動(dòng)只響應(yīng)一次。點(diǎn)動(dòng)時(shí),我們不要求準(zhǔn)確位置停車,所以我們?cè)赑LC編程中加入另一判斷程序,判斷是點(diǎn)動(dòng)還是正常運(yùn)行。如是點(diǎn)動(dòng),將不響應(yīng)提示音,接近開(kāi)關(guān)不工作,電磁離合器繼續(xù)工作。PLC因?yàn)槠湄S富的可編程序指令,完全可以實(shí)現(xiàn)這些功能。遞恩電氣變頻器也有著完善的可編程外控端子輸入輸出,可以方便的和PLC實(shí)現(xiàn)連接。變頻器外控端子接線圖如下所示:

      4、急停系統(tǒng)

      在此次設(shè)備改造中我們?cè)黾恿嗽S多功能:在設(shè)備前后各安裝一個(gè)安全拉線開(kāi)關(guān),當(dāng)緊急情況下工人可方便的拉動(dòng)拉線,讓電機(jī)立即快速停下來(lái)。我們選擇了光纖式光電傳感器作為檢測(cè)斷線用,當(dāng)斷線后,線頭飄過(guò)光電檢測(cè)區(qū)域,光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作,輸出一個(gè)信號(hào)給PLC。PLC發(fā)出警告并停機(jī)。

      由于錠翼旋轉(zhuǎn)具有一定的慣性,且設(shè)備運(yùn)行中不斷有快速停車過(guò)程,變頻器加一個(gè)制動(dòng)電阻實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng),保證變頻器不會(huì)過(guò)壓保護(hù)。

      三、效果分析

      遞恩電氣變頻器設(shè)備經(jīng)改造投入運(yùn)行后,工作穩(wěn)定可靠,操作方便,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。采用變頻調(diào)速后,可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,提高生產(chǎn)效率。電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,毯面質(zhì)量明顯提高,而且能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置停車后,織出的地毯上再?zèng)]有停機(jī)留下的痕跡。 安全保護(hù)系統(tǒng)完善,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕。

      四、結(jié)束語(yǔ)

      隨著自動(dòng)化水平的不斷提高,生產(chǎn)設(shè)備越來(lái)越先進(jìn),產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。只有質(zhì)量好的產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中才能立于不敗之地。而我國(guó)現(xiàn)有的紡織設(shè)備都比較陳舊,而進(jìn)口先進(jìn)設(shè)備價(jià)額貴。利用變頻器、PLC等自動(dòng)化技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改造,既可以節(jié)省設(shè)備成本又可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。


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