1. 引言 细纱机是前纺设备当中重要的一环,性能稳定、工艺调整方便、成纱质量高、技术先进、自动化程度高、高效节能等成为未来的发展方向。 上海二纺机股份有限公司的EJM158JL型细纱机就是基于上述原则最新开发的1500锭超长细纱机。设备采用分段多轴同步驱动控制方案,使用贝加莱(B&R)高性能可编程计算机控制器(PCC)和分布式IO模块X20以及ACOPOSmulti调速系统,通过POWERLINK总线控制方式,实现带自动集体落纱的1500锭超长细纱机控制系统的完美方案。 2. EJM158JL型细纱机控制系统方案 2.1. 系统控制要求 2.1.1. 特点 前、中、后罗拉,锭子及钢领板分别由电动机直接传动。 气圈环、钢领板与导纱板升降运动分离,有效控制纺纱张力。 所有纺纱工艺参数通过人机对话,在操作屏中设置。 成纱质量达到国际先进水平。 集体落纱系统,落纱时间≤3分钟,留头率≥97%。 电动粗纱输送系统,减轻劳动强度。 2.1.2. 规格 锭数: 1008~1512 纺纱线密度: 49~5tex (12~120Ne) 牵伸倍数: 10~60(无级调整) 锭速: 12500~23000rpm 捻向: Z或S捻 适纺纤维: 棉、棉型化纤 2.2. 设备传动示意图
2.3. 控制系统配置简介
1) PP251:5.7’’触摸式显示屏,集显示、操作、运算、控制于一体。 2) X20 :分布式IO,体积小,接线方便。 3) X2X :IO总线,100us的数据刷新周期。 4) POWERLINK :驱动总线 100M实时以太网通信。 5) ACOPOSmulti:驱动系统,包括Filter滤波器、choke扼流电抗器、Power Suply unit主电源DC 800V、Control suply unit控制电源DC 24V 、安装底板mounting plate。 6) 驱动轴:包括主电机,集落电机,纲领板电机,罗拉电机(为防止1500锭长车罗拉发生形变,每根罗拉分两段独立驱动,共12个罗拉电机)。 2.4. 控制系统示意图3. 电气系统特点
1) 主控制系统采用高度集成的PP251,集分析运算、控制驱动、总线和人机界面于一体。
2) 驱动系统采用ACOPOSmulit多功能驱动器,集成电子齿轮、电子凸轮、精确定位等功能。
3) 驱动器特有技术:
DC BUS电压恒定控制在800 V,不随输入电压波动而变化。
功率因素接近1的再生供电单元(cos(φ) = 1),系统对外呈现纯阻性,无谐波干扰。
一个逆变单元可同时连接两个伺服电机 (最大 8 kW)大大节省安装空间。
制动能量回馈电网技术,直流母线电压闭环控制、通过底板连接,无需外接制动电阻,电机制动能量可以回馈电网。
4) 控制系统集了以下成功能模块:纱管成型电子凸轮、轴与轴(主轴,各罗拉,纲领板)同步、集体落纱精确定位等,用户可直接调用,输入工艺参数即可。
5) POWERLINK实时以太网总线,100M的速率,同步功能在总线上实现,节省大量的连接线和同步卡,同时和上位进行大量的数据互传,实现数字化。
6) 安装底板多种安装方式,可采用柜内安装,穿墙式安装,外冷(水/油冷)等方式,完全解决纺织行业控制柜散热难的问题。
7) 电机可使用异步伺服电机,节约成本。
4. 结束语 本控制系统可根据用户要求可灵活更改配置,如罗拉可以采用1电机控制、或者2电机、3电机、6电机控制,根据工艺要求也可以纺竹节纱。本系统稳定性,使用方便性,维修简易性,自动化程度,成纱质量,节能等指标都达到国际先进水平,完全实现高品质细纱机的智能化,柔性化和数字化,为客户全自动细纱机提供了完美的整体解决方案。