装等特点同时使用原料范围广纱线质量优于环锭.pdfVIP

施耐德专用控制器在转杯纺纱中的应用 出处：自动化在线/ 1.引言 转杯纺纱是一种新型纺纱技术，是将并条加工的熟条开松成单纤维，由气流输送到高速旋转的转杯 (高达 15 万转/分)内进行凝聚和加捻成纱，最后纱线绕在纺纱器外的纱筒上，制成圆柱形或圆锥形纱筒。 与传统的环锭纺纱相比，转杯纺纱具有工序短(省略了粗纱与络筒工序)、产量高(3～8 倍)、大卷 装等特点，同时使用原料范围广，纱线质量优于环锭纱、纺纱成本也可降低，总体趋势是向着高速、大 卷装、智能化、高自动化和低捻(针织纱)等方面发展。目前，我国的转杯纺只占环锭纺的 2%，较世界 水平(欧洲为25%)还有较大的差距；技术方面，局限于粗支纱的加工，无法纺较细的纱支，因此，转杯 纺在我国有较大的发展空间。 转杯纺纱机的控制系统主要包括三个方面的控制：首先是每个转杯的控制，需要实现断纱检测和半 自动接头功能；其次，为保证起动和停机时不断纱，纺杯速度、引纱电机与喂棉电机之间的动作必须协 调同步，同时要求较高的速度精度和动态响应；第三，需要实现主控制器与分控制器之间的总线连接和 通讯，以及用于操作和监控的人机界面。 2.控制系统方案 转杯纺纱机的控制系统采用了施耐德电气公司根据客户要求量身定作的转杯专用控制器，实现每个 纱锭的断纱检测和半自动接头功能，传动系统采用带闭环磁通反馈功能的 ATV58F或 ATV58 变频器(加 VW3A58202 编码器反馈卡)，主控制器采用 Twido PLC或 Micro PLC，通过通讯扩展口实现与专用控制器 的 Modbus 总线通讯，通过模拟量输出 ATV58F 或ATV58 变频器实现调速和同步控制，同时配 Magelis XBT-G 10.4” 彩色 STN触摸屏(XBT-G5230)或TSX08 HMI 文本图形显示器进行操作和系统监控。 此外，通过将主轴喂纱电机使用 Twin Line 系列伺服系统，变换喂纱速度(速度在高速和低速间频 繁切换) ，实现纱线粗细的有规则变化或无规则的变化，可以纺制出竹节纱等特种纱线。 3.控制系统简介 Twido PLC 是施耐德电气公司推出的结构紧凑、配置灵活、功能丰富的小型 PLC系列产品，有模块 化和一体化两种 CPU 本体、以及多种离散量、模拟量 I/O模块供用户选择配置，最多可扩展 7 个I/O 模块，最大 I/O 点数可达264 点；同时具有 4 路高速计数、2 路脉冲输出和 2 路RS485 通讯口；程序容 量可达 3000步(通过存储器扩展插件可扩展至 6000 步)。Twido PLC 采用基于 Windows的 TwidoSoft 编 程软件，提供包括浮点数运算、PID指令等丰富的指令集和方便系统调试的应用程序浏览器，可以实现 硬件配置、可逆的梯形图和指令列表编程，具有完全的符号化编程以及 ASCII 码导入/导出等功能，为 客户提供简单、灵活、可靠的解决方案。 转杯专用控制器施耐德电气公司根据客户对转杯纺纱机应用的各项功能要求，通过施耐德上海研发 中心高水平的技术开发力量和施耐德无锡电子工厂可靠的制造加工能力，为客户量身定作的专用控制 器。转杯专用控制器基于 Twido PLC的软、硬件平台，不仅具有与 Twido PLC 相同的功能和编程软件开 发环境，而且根据客户的实际需求，设计了恰当数量的 I/O 点(每个控制器控制 16 个或12 个转杯)和相 应的输入/输出方式，并且内置了转杯纺纱半自动接头等特殊指令；同时，控制器的安装方式、接线方 式、通讯方式等也通过专门设计以符合转杯纺纱机的实际应用和连接状况，充分地满足了客户的对转杯 纺纱机控制的特定需求。 1 ATV58 系列变频器是施耐德电气公司推出的磁通矢量控制通用变频器，功率范围 0.37～75kW，输 出频率最大到 500Hz，具有低速大转矩特性、150%的高制动力矩，以及低电网电压运行 (大于60%正常 电压可运行) 0.02%(配编码器反馈卡)。ATV58 变频器内置了 EMC 滤波器、进线电抗器、制动单元等， 有效地降低了系统集成成本，提高了系统可靠性。此外，ATV58 变