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KFT1000加弹机电控系统应用案例
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加弹机的全称叫假捻弹力丝机,是一种将POY丝等原丝加工成具有低弹和中弹性能的弹力丝的加工设备。在纺织机械的多功能弹力丝机上,拉伸变形是重要的加工环节之一。对丝条材料进行加热和恒温控制会直接影响丝条拉伸变形的质量。丝条温度的恒定性和丝条之间的一致性,对丝条变形的强度,紧缩伸长率,卷曲和染色不匀等质量指标都有极大的影响。


加弹机一般设置成对称的A侧(左侧)和B侧(右侧),在每一侧分别安装有上热箱和下热箱,每一只热箱上安装有加热器和温度传感器,它们构成了加弹机的加热和测量部分。传统的加弹机传动系统一般采用多个变频器分别控制各个传动部件的速度,通过安装于传动部件上的测速传感器(编码器或者接近开关),实时测控各个变频器的速度,以满足拉伸和假捻的工艺要求,因此变频器的闭环恒速控制至关重要。


英威腾针对高速加弹机专门开发的KFT1000加弹机电气控制系统,包括PLC控制系统、加热控制、变频器和电机传动系统。方案包括:


系统控制:

1. 采用稳定可靠的西门子PLC模块,A、B两侧分开独立控制;A、B两面各自独立传动控制,可分面运行。


传动模块:

1. 采用INVT的高性能GD300矢量变频器。
 2. 采用直连驱动方式。相对皮带传动(需定期检修更换损耗件),简化了机械结构(无损耗件),降低了日常维护的人力和材料成本。
 3.电机采用高效同步电机。参照伺服电机设计要求,进行了专项优化。采用无传感器矢量控制、同轴扇热风扇。具有结构简单、体积小,易安装,速度稳定可靠。无需做闭环控制,不会出现传统电机由于"滑差"带来的实际速度误差。
 4. 针对三层黑棍和槽筒的驱动电机,采用变频器1对1的单独传动控制。相对市场上一个变频带三层黑棍或槽筒的方式(1带3),具有更可靠的速度控制,三层黑滚或槽筒不会出现速度误差,而且当单层黑棍或槽筒出现机械或电气故障时,不会影响到其他黑棍和槽筒的正常工作,可继续纺丝。(不会整车停掉,减少损失)。


温控模块:

采用集中控制模式:上热箱(A、B两侧)、下热箱采用单模块控制。单个温控模块最多可监控11个热箱。PT100铂电阻三线制测量方式,测量范围:-50.0℃至+300.0℃,分辨率0.1℃,测量精度:±0.5%F.S采用标准RS485 MODBUS RTU协议。


计长模块:

单个模块检测12锭的定长、定重。单侧单节外部安装。具备探丝、切丝和产量、断丝状态。
 具有自动/手动切丝、延时切丝、探丝防抖等功能。采用标准RS485 MODBUS RTU协议。


人机界面:

10寸触摸屏操作界面简单易用,采用标准的485-modbus、以太网通讯。
 和独有的GPRS物联网模块,可以通过手机APP了解机器运行状况,以及机器各班次的产量和效率。


本案应用在JWFK6-10C经纬化纤2007年12生产的加弹机,我们对车头和车尾传动进行改造升级,皮带传动改成直连传动。采用高效同步电机与变频一对一驱动方式。同时更换整个控制系统,包括PLC控制系统、加热控制。


改造前:



改造后:



使用效果:

本系统调节方便,纱锭成型理想,应用效果和客户反映良好,并且变频器的各种保护功能为设备的安全可靠运行提供了保证。通讯的方式简化了加弹机的控制系统,强大的变频器功能提高了生产产品的质量和生产效率。

通过几个月的实际纺丝生产,纺丝规格为66dtex/48f(经线),纺丝速达度760米/分,纺丝效果完全满足生产要求。

传动速度稳定可靠;电机高效节能、维护简单、维护成本低;温度控制准确、稳定;卷绕成型稳定,无翘边、无硬边、无网丝。

通过改造电机传动替代之前的张紧轮和齿形带,减少机台故障率,机配件消耗大大减少,降低了生产成本,尤其控温系统温度恒定,产品质量得到了稳定保障。

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