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纺丝计量泵传动控制系统设计

发布于:2015/11/16 14:20:36

关键词:自动化,化纤,纺丝机,纤维,纺丝组件,化纤机械
简    介:纺丝计量泵传动控制系统设计李凤祥陈保进(江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013)动控制系统,给出系统硬件配置跟软件设计思想系统采纳PLO变频调速器-同步电动机-计量泵的控制方式。实际运行结果表...

  纺丝计量泵传动控制系统设计李凤祥陈保进(江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013)动控制系统,给出系统硬件配置跟软件设计思想系统采纳PLO变频调速器-同步电动机-计量泵的控制方式。实际运行结果表明,系统可靠性好、自动化程度高,达到了预期目的1概述纺丝计量泵广泛使用于化纤机械中。聚酯纺丝计量泵属熔纺 泵,工作温度为300C左右。纺丝泵分常压泵跟高压泵,常压泵使用于短纤维纺丝,高压泵使用于长丝纺丝计量泵把前道部位送出的聚酯熔体定量定压地输入纺丝组件中,保证丝束的线密度均匀因此,在设计、制造计量泵时,要求选材精良制造精密,确保计量泵运转时,能达到以下基本要求:(1)泵内熔体压力稳定;(2)泵的机械特性要好,即在泵出口压力波动时熔体流量要安稳均匀;(3)泵供量要精确、稳定根据化纤纺丝标准,计量泵的两个主要指标是公称流量Q.跟泵供量Qn,计算公式为:为了减小熔体流量的脉动率,且因纺丝生产时熔体流量不大,故在纺丝计量泵中选用小模数、多齿数的齿轮。按纺丝标准要求,国产纺丝计量泵/r;转速范围为5~ 40r/min当纺丝计量泵选定后,决定流量跟泵供量的主要因素是计量泵的2计量泵的传动指标要求21转速纺丝工艺要求计量泵的工作转速控制5- 40r/min,不允许打滑跟失控22传动功率AP泵出入口熔体压力差(N/m2);早期的短纤维纺丝机常采纳集中传动,经常能见到的方式为:异步电动机―齿轮式无级变速器-长车轴-每一个纺丝部位蜗轮降速器-泵轴-计量泵联轴节这种传动方式每一个部位的计量泵无法单独调速,很难使每一个部位计量泵的泵供量达到要求现阶段,有的短丝纺丝机采纳每台计量泵单独传动方式,尤其是在一步纺生产流水线中普遍采纳这种方式,这种控制方式对计量泵的流量差值率控制得更严,保证了丝束的线密度均匀3计量泵的电气传动控制系统笔者在GYS258―步纺烟用丝束生产流水线中设从事教学、科研工作。,。

  计了这种系统。这个系统中8台同步电动机分别驱动8台计量泵,用1台变频调速器控制8台同步电动机系统组成如所示同步电机系统组成3.1同步电机变频调速的特点同步电机的转速跟电源的基波频率之间持续着严格的同步关系,只要精确地控制变频电源的频率就能精确地控制电机的转速,调速无需设立速度反馈。所以,1台变频器可方便地对多台同步电动机(永磁式或磁阻式)集中控制,完成多机同步协同调速同步电机比感应电机对转矩的扰动反应快,同步电机必须维持稳定运行才能产生转矩同步电机铜损小,可相应地减小变频器的容量。

  同步电机变频调速系统中,因为电机能运行在超前功率因数下,利用电机反电势完成负载换流,可省去辅助换流电路,简化了变频器的结构,减小了换流损耗,使调速系统效率提升。

  3.2系统工作原理计量泵转速是由生产流水线速度及工艺要求决定的,所以,采纳所示的控制方式生产流水线速度设定器为自行开发的专用设备,面板上设有数码显示器,可显示4位数字,生产流水线速度值由面板上的按键设定(如:120m/min,数码显示器显示值为120),经设定器内部电路处理后,将十进制数转换成4位BCD码发送给PLC的ID,再经过PLC运算、D/A转换后,产生4~ 20mA的直流信号这一信号发送给变频调速器(VVVF),作为VVVF的频率给定值,此值随生产流水线速度的改变而改变,从而使计量泵的速度和随生产流水线速度同步变化,以满足化纤纺丝生产的工艺要求用自动开关IK1~K8分别控制8台计量泵同步电动机,若某一部位计量泵出故障,可用自动开关切断线路,进行维修,不影响其它计量泵工作。

  3.3系统硬件配置及软件编写PLC采纳欧姆龙C1000H模块式可编程序控制器,内配ID输入模块、D/A数一模转换模块;VVVF采纳西门子全数字交流变频调速器;低压电器采纳金I钟一默勒产品;核心部件的连接导线采纳屏蔽线,以抗干扰。

  软件编写是在欧姆龙PLC通信协议的基础上实现的因为本系统只是生产流水线电气控制系统的一个子系统,而PLC要对整条生产流水线进行控制,要对上料、螺杆挤压机、计量泵、环吹风上油辊、牵伸机、卷曲机等子系统进行控制,控制的参量有压力、温度、速度等,因此在编写PLC软件时,因程序量大,不能采纳梯形图法,作家将总系统分解成多个子系统,应用欧姆龙PLC专用工具软件编写各个子系统的子程序,然后将各个子程序链接。

  3.4系统运行结果设计的计量泵传动控制系统己于1998年投入运用,几年运行结果表明:因系统中选件精良,电气设计合理,故系统操作方便,自动化程度高,运行可靠,达到了预期的目的


关键词:自动化,化纤,纺丝机,纤维,纺丝组件,化纤机械

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