半自動轉杯紡紗機是一種比較新型的紡紗機,與傳統的環錠紡相比,因為取消了粗紗機和絡筒機這兩道工序,再加上其適紡性強,又能生產各類天然纖維及化纖的純紡與混紡等產品,且加工費又比環錠紡低,所以備受歡迎。近年來嶄露頭角,并迅速地發展起來。它把轉杯改為抽氣式,采用半自動接頭技術,使轉速發展到6萬r/min~11萬r/min,紡紗質量幾乎可與全自動媲美,而機器價格又比全自動的便宜很多,從而贏得廣大紡紗用戶的青睞。
1、控制系統總體架構
半自動轉杯紡紗機控制系統該設備實現全變頻無極調速控制,電氣系統由主控制部份、半自動接頭部份(電子清紗部份選用)組成;主系統控制采用科遠SC200系列PLC、KD200系列變頻器、HV1020觸摸屏和以太網交換機等。半自動轉杯紡紗機控制系統由由A車頭電氣柜、B中間段電氣柜、C車尾電控柜組成。
A車頭電氣柜
車頭電氣柜設有一套SC200 PLC,通過MODBUS總線負責控制電機變頻器,其中轉杯和分梳電機為工頻啟動,引紗、卷繞、橫動、左右喂棉電機通過KD200變頻器自帶的PG編碼器采集轉速實現速度閉環驅動,卷繞和橫動電機根據紡織品種做相應的三角波調整,實現張力控制。通過PLC高速脈沖輸入采集計算轉杯和分梳轉速,通過通訊將引紗、卷繞、橫動、左右喂棉電機轉速讀回,顯示于觸摸屏上。
B中間段電氣柜
中間段電氣柜設有一套SC200 PLC,采用MODBUS總線與單片機控制板通訊(24塊),實時通訊計算產量和錠數數據,通過MODBUS協議將相關數據傳輸回觸摸屏顯示。
車尾電控柜
車尾電控柜設有一套SC200 PLC,PLC控制分梳、轉杯、工藝風機、排雜風機、左右輸送帶的啟停,左右筒紗計數。
整個控制系統采用標準的百兆以太網架構,實現高速、穩定的現場實時通訊,對車頭、車尾的變頻器及遠程IO站進行統一控制,具有響應快、可靠穩定、故障易診斷、現場抗干擾能力強等特點,同時滿足設備擺頻(高速交換設定頻率數據)實現張力控制,變頻器采用PG卡速度閉環PID調節,保證運行的控制精準度。
2、系統配置
(1)、系統配置如表所示:
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分類 |
名稱 |
型號 |
數量 |
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控制部分 |
PLC控制器(24點主機) |
SC224E |
3 |
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16點數字量輸入模件 |
EM2416 |
1 |
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16點數字量輸出模件 |
EM2516 |
1 |
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8口網絡交換機 |
KM821 |
1 |
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10寸觸摸屏 |
HV1020 |
1 |
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24V開關電源 |
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1 |
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傳動部分 |
22KW變頻器 |
KD200T-0220-G |
1 |
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7.5KW變頻器 |
KD200T-0075-G |
1 |
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2.2KW變頻器 |
KD200T-0022-G |
3 |
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1.5KW變頻器 |
KD200T-0015-G |
2 |
(2)、網絡框架如下圖所示:
3、結束語
采用高速以太網通訊的半自動動轉杯紡紗機控制系統具有實時響應快、運行穩定特點,基于科遠自主的PLC、變頻器經長期測試運行穩定可靠性高,完全滿足機器的運行要求,性價比大大由于進口品牌。