1引言
化纖生產是長流程連續化生產,一般要求一年內無故障連續運轉8000h以yi上shang,即ji化hua纖xian設she備bei運yun轉zhuan的de可ke靠kao性xing要yao求qiu高gao於yu一yi般ban紡fang織zhi機ji械xie設she備bei。化hua纖xian一yi般ban分fen為wei人ren造zao纖xian維wei和he合he成cheng纖xian維wei兩liang大da類lei。我wo國guo化hua纖xian以yi合he成cheng纖xian維wei為wei主zhu,而er合he成cheng纖xian維wei中zhong又you以yi滌di綸lun纖xian維wei為wei重zhong點dian發fa展zhan,其qi生sheng產chan規gui模mo越yue來lai越yue大da,年nian產chan3萬噸至10萬噸的滌綸短纖維生產設備已趨成熟。本文以年產3萬噸滌綸短纖維生產設備為例。滌綸短纖維生產設備包括紡織聯合機和後處理聯合機。
紡織聯合機包括紡絲機(主要有紡絲箱體、紡絲組件、紡絲泵、計量泵、冷卻吹風和上油、聯苯加熱等),卷繞機(主要有上油、牽引機、喂入機等)和絲桶往複裝置(主要包括進桶輸送、台車、縱向和橫向運動裝置,絲束出捅輸送裝置等)。
後處理聯合機包括集束架、導絲機、浸油槽、一道牽伸機、水浴槽、二道牽伸機、蒸汽加熱管、緊張熱定型機、冷卻噴淋機、三道牽引機、疊絲機、三輥牽引機、張力架、蒸汽預熱槽、卷曲機、鋪絲機、輸送機、鬆弛熱定型機、曳引張力架、曳引機、切斷機和打包機等。
2控製係統
滌綸短纖維生產設備的控製係統方框圖如圖1所示,係統采用工業計算機作為上位機、PLC為各分係統的控製核心。各分係統的PLC與各變頻器、伺服控製器、現場I/O等通過現場總線(Profibus-DP)進行通訊,構成現場總線控製係統,而各分係統的PLC與操作員站和工程師站通過工業以太網(IndustrialEthernet)進行通訊,實現車間級和廠級信息管控,提供實時數據。為實現管控一體化提供了條件。
2.1紡絲聯合機控製
紡絲聯合機主要技術特征:
日產量:100t/d;
紡絲位數:32或36位;
機械速度:500~1500m/min;
絲桶縱向速度:5~10m/min;
絲桶橫向速度:0.5~3.5m/min;
全機總功率460kW(其中傳動功率160kW,聯合加熱300kW)。
控製係統方框圖如圖1,控製係統包括工程師站、操作員站、紡絲控製、卷繞喂入控製、絲桶往複控製分站。
操作員站完成對生產流程畫麵顯示,可對工藝參數,PID調節參數進行設定、修改、記錄、查詢、打印以及報警信息的紀錄、查詢和打印等。
工程師站除具有操作員站主要功能外,還具有對多條生產線(如紡絲及後處理聯合機)的編程、組態、調試和修改等功能,還具有故障診斷功能。
操作員站和工程師站均由工控機實現。人機界麵采用觸摸屏,可方便地在觸摸屏上設定紡絲工藝參數、運行控製、工況顯示、故障報警顯示以及數據紀錄和查詢等紀錄。
(1)紡絲機控製係統方框圖如圖2所示。
紡絲PLC(1PLC)對32台紡絲泵,1台上油泵的變頻對調速,對4台紡絲箱體溫度壓力進行監控,係統設有4個現場I/O,通過人機界麵實現工藝參數的設定、修改、各有關數據采集,並控製上述設備的運行。
(2)卷繞喂入控製係統方框圖如圖3所示,卷繞PLC(2PLC)出控製1~6牽引輥、導絲輥、喂入輪、上油泵(輪)電機的調速外,還控製紡絲吹風裝置,設有5個現場I/O,通過觸摸屏完成工藝參數的設定、修改和數據采集等。
牽引輥1至牽引輥6之間各輥在牽引絲束時可能出現發電運行狀態,即倒拖現象,這將導致牽引比不穩定。為此,采用共直流母線供電方式,將牽引輥1~6共6台逆變器由1台(tai)整(zheng)流(liu)單(dan)元(yuan)供(gong)電(dian),即(ji)可(ke)保(bao)證(zheng)處(chu)於(yu)發(fa)電(dian)運(yun)行(xing)的(de)電(dian)機(ji)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)回(hui)饋(kui)能(neng)量(liang)消(xiao)耗(hao)在(zai)處(chu)於(yu)電(dian)動(dong)狀(zhuang)態(tai)運(yun)行(xing)的(de)電(dian)機(ji)中(zhong),這(zhe)樣(yang),負(fu)功(gong)率(lv)能(neng)量(liang)通(tong)過(guo)直(zhi)流(liu)母(mu)線(xian)可(ke)自(zi)動(dong)平(ping)衡(heng),加(jia)之(zhi)各(ge)逆(ni)變(bian)器(qi)端(duan)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)並(bing)聯(lian)連(lian)接(jie),濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)容(rong)量(liang)增(zeng)大(da),因(yin)而(er),直(zhi)流(liu)母(mu)線(xian)的(de)電(dian)壓(ya)不(bu)致(zhi)升(sheng)高(gao),牽(qian)伸(shen)比(bi)的(de)穩(wen)定(ding)得(de)到(dao)保(bao)證(zheng)。
(3)盛絲桶往複裝置控製係統如圖4所示,絲桶往複PLC(3PLC)控製絲桶往複裝置的縱向、橫向伺服電機的精確傳動,並通過觸摸屏實現有關參數的設定、修改和采集,同時設有定長裝置,對每桶絲的長度進行精確定長,使各絲桶的尾絲浪費降到最低。
直接紡的紡絲聯合機還應包括熔體配管增壓泵PLC站(4PLC),該PLC站主要是控製熔體配管的溫度和熔體壓力,增壓泵采用交流異步電機傳動,選用矢量控製型變頻器精確調速,調控配管內熔體壓力。 |