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台达变 频器在并纱机上的应用
来源:长沙研 创电子科技有限公司 浏览量: 1014 发布时间:2017/11/6 9:07:32

摘要:本文主 要介绍了并纱系统的工艺及控制要求,基于台 达变频器设计了并纱机电气控制系统,该系统 投产后运行稳定,具有工艺调节灵活,成纱质量好等。

关键词:变频器  并纱机  控制系统

VFD-B变频器

VFD-B变频器是台达高性能、向量型 交流电机驱动器,采用高品质的元件、材料及 融合最新的微电脑控制技术制造而成,能够完 美地满座低压范围内的高性能应用要求。与其它 台达型号变频器相比,将为用 户带来独一无二的驱动技术灵活性。VFD-B变频器 以其模块化的设计(功率模块、控制单元和PU01)及其安全保护功能(集成化 的故障安全保护)、通讯能力(Modbus networks)和能量 回馈等各种独创功能而卓尔不群,可以适 用于各种驱动解决方案。

其主要特点如下:

(1)集成了 故障安全保护功能:

构建带 有故障安全保护功能的驱动系统时,不需要 附加设备即可集成标准的自动化系统中,完成自 动化与驱动的完美组合。

(2)实现了 再生能量的回馈:

配有再 生能量回馈能力的功率模块。

(3)增强的 环境适应力和耐受力:

采用了 智能冷却的设计理念,增强了 变频器的鲁棒性。

(4)无故障化的安装、运行控 制和简单的维护;

RF231B并纱机

RF231B并纱机的特点:

(1)采用了 单面电机驱动和变频调速,使卷绕 线速的调节更简便,工艺调节更灵活;

(2)电子断 头检测装置的应用,可避免缺股纱的产生;

(3)警示复位按钮的应用,使得纱断锭位易发现;

(4)采用分段组装式结构,可缩短现场安装时间;

(5)操作面板:操作简单方便,可很容 易地设定线速度,设定并监视运行线长;

(6)气动抬升装置:气动铲 的设计使得纱断时可立刻铲起筒子,接头十分方便;

(7)张力装置:通过加 减张力片可很容易地实现张力的调节。

并纱筒 子的卷绕密度在很大程度上决定于卷绕张力,卷绕张力大,可增加 筒子的卷绕密度,增加容量;但卷绕张力过大,将使纱线伸长,破坏纱 线的弹性和条干均匀度,且不利 于后道工序加工;卷绕张力过小,筒子断 头后易嵌入筒子内,接头时不易寻找纱头,而且筒子容量减小,纱线也 有可能从筒子上成叠脱落,因此,卷绕张力必须适当。

卷绕张 力除受卷绕线速度影响外,张力装 置对它的调节作用也十分重要。本机采 用的自重压盘式张力装置,主要通 过选择张力垫片和增减张力片数量来控制纱线张力。

为了平衡卷绕张力,在选择张力片重量时,必须注 意到卷绕线速度与纱线规格。纱线细,卷绕速度愈高时,应选用较轻的张力片;反之,则须稍重一些。

(8)筒子架压力补偿装置:它主要有两项功能:①调节筒 子与槽筒之间的接触压力,以调节 筒纱的卷绕密度或硬度;②在筒纱 卷绕直径增大时,由于筒子重量的增加,筒子架压力相应增大,通过筒 子架压力补偿装置加以补偿,由此使 筒子架压力在整个筒子卷绕期间趋于均匀。

(9)槽筒:槽筒通 过其沟槽的引导把纱交叉卷绕在筒子上,同时,这种传 动筒纱的回转方式可以使筒子从开始卷绕到卷绕结束,其卷绕 线速度保持恒定,而与筒 纱直径大小无关。

(10)气动抬升部件:断纱时 断纱检测装置将信号反馈给电磁阀,这时气路接通,气缸推 动气动铲将筒纱抬起。

加装变频器后,通过车 头控制仪快慢速频率设置,能够完 整的拟合出并纱过程中工艺要求的速度曲线,使其在 并纱全过程中大小纱的纱线张力的一致性相对恒定,纱线重 叠现象得到有效的避免,使成纱 质量有大幅度的提高。实践证明:使用变频器后,大小纱 的并纱张力的一致性相对无变频器要均匀的多;在成纱重量差异(大小纱的差异,无变频 器时是明显存在的)及成纱 毛羽差异得到了改善。

3.jpg

控制系统

RF231B并纱机性能优良、操作方便,机电一体化程度高,具备:系统参数设定,定长使能,整车设定,单节设定,单锭设定,参数显示,产量管理,通讯状态等功能。 

台达TP04文本按键介绍

4.jpg

(1)ESC-退出键:

表示不 确认此结果或退出到上一画面。

(2)ENTER-确认键:

表示对 设定的数据或选定的结果确认。

(3) ▼-向下/数值减少键:

表示向 下翻页或数值的减少设置。

(4)▲-键向上/数值增加键:

表示向 上翻页或数值的增加设置。

(5) -左向移位键:

表示选 定的图标向左移动。

(6) -右向移位键:

表示选 定的图标向右移动。

(7)F0/F5:

在系统 菜单操作时可以作为0(F0)或5(Shift+F0)的常数输入键,在使用 者页面时可由使用者定义其他功能。其他功能键亦然。

(8)Shift:

此键是配合功能键F0~F9做特殊功能使用。

使用说明

(1)快速频率设定:表示该 设备需要运行的最高频率数,最大数值为50,超过50时,系统默认为50。快速频 率参数设置范围:0~50HZ。快速频 率运行时间表示设备在最高频率运行时所保持的时间,设定范围为1-10s。

(2)慢速频率设定:表示该 设备需要运行的最低频率数,最大数值为50,超过50时,系统默认为50。慢速频 率参数设置范围:0~50HZ。慢速频 率运行时间表示设备在最低频率运行时所保持的时间,设定范围为1-2.5S。

(3)锭子总数:表示整 机设备的锭子数目。一般在 出厂时根据实际锭子数量设定好,不需要更改;但可以 由实际生产情况的实际数目进行设定。应该设置为10的整数倍数值。

(4)参数设定方式选择:表示参 数参数设定是否用整车还是单节。设定0表示整车统一设置,此时整车的参数一致;设定1表示单节设定,此时可 以每节参数可以不一致,但需要 在单节设定中进行设置;设定2表示单锭设定,此时可 以每锭参数可以进行设置。

(5)定长使能:表示可 以定义是否使用定长功能。设定0表示有定长(定长功能开放),即定长 达到后可以实现自动停车功能;设定1表示不使用定长功能(定长功能关闭),即纱线 在不断头和有原料情况下可以无限的的做下去,此时需 要人为控制纱线长度。

(6)定长长度:表示需 要设置的定长值。

(7)左侧股数:表示整 机左侧需要设置的纱线股数。

(8)右侧股数:表示整 机右侧需要设置的纱线股数。

(9)单节设定:表示1至10节中设 置的定长长度值和股数。

(10)单锭设定:表示1至100锭中设 置的纱线定长长度值和股数。

(11)1-4班当班产量:表示选定的1-4班在本班次的产量。

(12)1-4班上班产量:表示1-4班的上 一个班次的产量。

(13)班次选择:表示当 班需要定义的班次。

(14)累计总产量:表示该 设备自使用起累计的纱线长度。

(15)通讯状态:记录故障发生节号。

注意

1、在运行线长≥设定线 长并开放定长功能状态下,电机自动停止运转,PLC自动进 行单锭清零并重新计长。

2、用户在实际做纱时,快慢速 频率差一般应控制在2~3Hz之间。

RF231B电气系统构成

传动部分

包括主电机、吹吸风电机、自动润滑装置、自动清洁装置、变频器、各种开关等。

数据检测部分

该部分由主轴、断纱检 测传感器等组成。功能为 自动检测纱线的运行,为计算班产、定长、股数控制提供数据。

变频器速度控制

该部分有左右台达VFD-B变频器 控制分别左右电动机,变频器依据PLC传输的 快慢速频率控制曲线自动调整电机运行,提高纱线质量和产量。

卷绕线 速度通过车头控制箱上的电脑控制仪进行控制。卷绕线 速度应根据纱线原料的品种规格,并结合 前后道工序产量的衔接等因素来设置,卷绕线 速度是通过变换电机频率来达到无级调速的。

卷绕线速度V=3.14*0.082*D1*N1/D2=12.5958f。

产量计算

产量Q(Kg/锭*时)=V*N*60/(1000*Nm)。

由此看来,变换不 同的频率就可得到不同的卷绕线速度。不同规格原料的纱线,设置的 卷绕线速应有所不同;在相同 的卷绕线速度条件下,不同规格原料的纱线,其产量也各不相同,见表1。

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说明:f---电机频率,N1---电机转速,N2---槽筒转速,V---卷绕线速度,Q---产量(kg/锭*时),N---并合纱线根数,Nm---纱线公支数。


台达PLC控制部分程序

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现场安装调试

安装

在地面 上弹一条中心线,使车头 箱的中心线与之对齐,然后逐节安装;每一节 的中心线均与之对齐。

检查

检查退 纱轴与导纱钩的轴心是否对中;检查各 轴承座上的紧定螺钉是否紧定;检查槽 筒轴上的槽筒紧定螺钉是否紧定;检查带 轮上的螺钉是否紧定;检查各 挡圈上的螺钉是否紧定;检查筒 子架上的各种螺钉是否全部并紧;检查气 动各接头部位是否漏气。

 以上检 查必须逐个查实,否则会影响机器性能,而且会 产生不安全因素。用手盘 动槽筒手感是否太重,若太重,则需调整。经检查,一切正常后,方可按“开车顺序”上纱开车。

右侧槽筒逆时针转动,左侧槽筒顺时针转动(从车头看车尾方向)。若发现旋转方向不对,则调换电机相线接法。

筒管与 槽筒的接触调整

(1)按节组装的机器,在出厂前已调整完毕,一般可直接试运行。

(2)将空筒 管夹在筒管压盘之间,安装于筒子架上,使筒管能自由转动,然后轻轻按下筒子架,使筒管与槽筒接触,若接触不良,则须松开筒子架,转动筒 子架使筒管与槽筒有良好接触.是否有良好接触,除了用目测方法外,还可以 用手盘动槽筒来检验.若与其 接触的筒管运转无跳动或顿滞现象,运行平稳顺畅,则说明接触良好,否则,就属接触不良,须重新调整。

(3)筒管的中心(轴向)应与槽筒中心(轴向)对齐。

(4)筒管与 槽筒的接触压力应按卷绕的纱线品种规格来定,调节筒 子架压力补偿装置压簧的起始位置,筒管与 槽筒的接触压力就会发生相应变化。压簧的 起始位置往上调,则接触压力增大,往下调则减小。

纱线张力调整

本机采 用自重压盘式张力装置,纱线张 力的控制主要通过选择不同的张力片与增减张力片的数量来调节。

引纱操作

(1)引纱线路

退解筒子上引出纱头→导纱钩→ 张力架瓷环→ 压盘式张力器→断纱检测器→集纱器→切丝器→导纱轮→导纱杆→进入卷取筒管。

(2)完成以上引纱操作,然后按 启动按钮开始并纱。

断头打结

发生断头,电子断 纱检测器会发出信号给单锭控制仪表或单面控制盒,其又将 信号分别输给切丝器与电磁阀,从而使切丝器切丝,同时使 气缸推动气动铲将卷绕筒子抬起。

(1)卷绕筒子停转后,反向转动筒子,找到断头,引好纱线,将纱线拉出打结;放下筒子架,使其停放在气动铲上。

(2)单锭控制时,按启动按钮,使气动铲落下,筒子接 触槽筒开始运行,同时断 丝监控器与切丝器又重新恢复工作。

结语

本文阐述台达VFD-B变频器 产品在并纱机上的应用。从行业 的角度讲述变频器的优势:电机速 度调节范围更广,翻改品种快捷方便,无需更换皮带盘。

采用变 频器控制电机可以最大潜力挖掘电机的无功功率,充分利 用和提高功率因数,达到节电目的。变频器 降速对减少小线毛羽效果较好,纱线成型良好,具有潜在商业价值。

作者简介

盛亮均(1984-) 男 电气工程师,主要从 事电气设计工作。

参考文献

[1]陈佰时,陈敏逊.交流调速系统.北京:机械工业出版社,1997.

[2]张永惠.变频调速技术的发展(J).北京:自动化博览,1999.

[3]金大岭.变频器 在车床主轴上的应用.深圳:变频器世界,2005

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