1 傳統(tǒng)并條機(jī)系統(tǒng)簡介
傳統(tǒng)的并條機(jī)如A272C、A272F等一般以二眼為一節(jié),喂人棉條用平臺(tái),由導(dǎo)條羅拉輸送,羅拉加壓采用彈簧搖架式。電氣控制系統(tǒng)由主電機(jī)M1控制皮帶輪,靠調(diào)整齒輪速度來變換羅拉速度。主電機(jī)的啟動(dòng)、停止,正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等電氣邏輯控制與保護(hù)動(dòng)作均由繼電器、接觸器完成。靠人工調(diào)節(jié)機(jī)械傳動(dòng)比和相關(guān)零件,以滿足不同規(guī)格條干的生產(chǎn)工藝要求。生產(chǎn)中如若經(jīng)常改變工藝,則要頻繁調(diào)整甚至更換零部件。這樣一來,加大了工廠的備件投資,加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也難以保證零部件調(diào)整的精度,無法滿足工藝的多樣性要求。另外,電機(jī)啟動(dòng)對電網(wǎng)和機(jī)械沖擊大,自動(dòng)化程度低,可靠性及靈活性差。為克服系統(tǒng)缺陷,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,有必要對其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2 改造方案
對原電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了如圖1所示的技術(shù)改造。電氣改造內(nèi)容有:保留主機(jī)和風(fēng)機(jī),采用日本富士公司生產(chǎn)的NBO-PR24R3一AC型可編程控制器,日本松下公司生產(chǎn)的M1X554BSA型變頻器,利用PLC控制變頻調(diào)速器,變頻器驅(qū)動(dòng)主電機(jī)來完成主機(jī)動(dòng)作控制,實(shí)現(xiàn)無級(jí)改變主機(jī)出條速度。
圖1 PLC-VVVF電器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
3 PLC設(shè)計(jì)
以PLC作為并條機(jī)主控制器,處理整機(jī)電氣控制系統(tǒng)及工藝流程。PLC的數(shù)字I/O口與外部設(shè)備相關(guān)元件的ID對應(yīng)地址見表1。
表1 PLC-I/O真值表
其中,黃燈和白燈均有常亮和閃爍兩種信號(hào)指示現(xiàn)象,故并聯(lián)運(yùn)用。
4 主機(jī)調(diào)速
主機(jī)M1通過變頻器完成平滑起動(dòng),起動(dòng)時(shí)間為5~10 s,由變頻器序號(hào)21設(shè)定。低速運(yùn)行頻率約為20 Hz,出條速度約200 m/min。低速運(yùn)行時(shí)間由PLC中的KTl控制,低速運(yùn)行結(jié)束后,主機(jī)M1進(jìn)入高速,吸風(fēng)電機(jī)M2起動(dòng)。M1主電機(jī)采用新型電磁制動(dòng)裝置,當(dāng)遇到斷條、擁花等故障時(shí),M1定子繞組與電網(wǎng)脫離,立即給制動(dòng)線路通人直流電源,產(chǎn)生電磁吸力,將旋轉(zhuǎn)著的磁軛吸在一起,在摩擦力的作用下,使電機(jī)作勻減速運(yùn)行,整個(gè)制動(dòng)過程很平穩(wěn),制動(dòng)時(shí)間不大于0.3S。
為更好地調(diào)節(jié)電機(jī)速度,在變頻器上加一可調(diào)電阻,主機(jī)速度調(diào)節(jié)范圍為200-500 m/min。KT1為主電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)間,其調(diào)整值應(yīng)根據(jù)上圈條盤與棉條筒上沿的距離來調(diào)整,正常情況下,棉條筒內(nèi)的條子與上圈條盤完全接觸后進(jìn)人高速最為理想。KTl一般取值為0.5~2 min較好。
5 PLC--VVVF系統(tǒng)與傳統(tǒng)并條機(jī)比較
5.1 PLC的接線只需將輸入信號(hào)的設(shè)備(按鈕、開關(guān))等與PLC輸入端子連接,將接受輸出信號(hào)執(zhí)行控制任務(wù)的執(zhí)行元件(交流接觸器、電磁閥等)與PLC輸出端子相連接。接線簡單,省去了傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)接線拆線的麻煩,減少了工作量。同時(shí),由于PLC編程簡單,使用方便,使生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度大大提高。
5.2 使用變頻調(diào)速器后,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無級(jí)調(diào)速,可適用各種規(guī)格條干的生產(chǎn)工藝要求,節(jié)省了電能,減少了對設(shè)備的沖擊,保護(hù)了電機(jī)。
5.3 使保全工作更為簡便。傳統(tǒng)并條機(jī)如要改變羅拉轉(zhuǎn)速,則要更換皮帶輪。采用變頻調(diào)速后,羅拉轉(zhuǎn)速只需通過改變電機(jī)頻率來完成,不需要更換皮帶輪,提高了生產(chǎn)效率。