论无纺布环保袋机械与自动化

工 程 技 术 科技创新导报 目前,随着全球经济的复苏,全球的无纺布环保袋 技术也进入新的增长期。国际经济的走强将 有利于中国无纺布环保袋机械业的发展。在无纺布环保袋工业 中,机械与自动化的结合也成为现代无纺布环保袋工业 的发展方向。本文中,作者列举了三家在无纺布环保袋 机械行业有着丰富经验的自动化厂商的最新 应用解决方案,予以说明。 1 罗克韦尔自动化——Power Flex 变频器 收放卷在浆纱机中的应用 (1)原理和结构 盐城宏华无纺布环保袋机是江苏盐城的一家无纺布环保袋 机械专业生产企业,其公司拥有的两单元浆纱 机、七单元浆纱机等在国内享有较高的知名 度和市场占有率,为了提高产品品质,获得更 高的品牌知名度,开拓高端市场和挖掘新用 户,挤进如贝宁格、祖客、津田驹、西点等国 际一流浆纱机前列,宏华纺机采用了罗克韦尔 自动化的Power Flex700等相关产品来实现以 上目的。 (2)问题 ①要求动态特性好,电机同步控制精度达 0.1%以上; ②纱线上浆后伸长率<1cmm; ③生产速度可达80~100mm; ④爬行速度<0.5mm; ⑤严格控制运行过程的经纱伸长率和回 潮率; ⑥运行中各区经纱张力保持基本恒定,计 长准确; ⑦机器在处理问题时必须为0转速、恒扭 矩输出来保持经纱张力不变。 (3)解决方案 在配置方案上,罗克韦尔建议客户采用 MicroLogi×1500LRP+1769-SM,通过DPI 端口以通信方式控制牵引电机和收卷电机的 P o w e r F l e x 7 0 0 V C 变频器, 由 MicroLogix1500LRP处理车头收卷系统、经 纱退绕张力自控系统、浆液温度、烘燥温度 自控系统、伸长率预置、在线检测及自控系 统等。 (4)结论 以上方案已成功地应用在两单元的浆纱机 上,经过客户几个月的稳定运行,反馈非常良 好。变频器的力矩控制性能完全满足收缩轴和 牵引辊的动态控制要求,电机在加减速时几乎 同步响应。罗克韦尔自动化的收放卷控制方式 在此浆纱机上与ABB相比具有非常明显的优 势,稳态线速度控制精度高。车头右置触摸屏 使各工艺参数实时显示及调整,存储用户需求 各种工艺参数,故障报警信息全面,是罗克韦尔 自动化集成系统在无纺布环保袋机械领域的又一重大突 破。 2 施耐德——Twido PLC在气流纺纱机中 的应用 (1)原理和结构 纺纱是将无纺布环保袋纤维纺制成纱或线的过 程。气流转杯纺纱作为新型的纺纱工艺,它先 将熟条开松成单纤维,再由气流输送到转杯内 进行凝聚合加捻成纱,纱绕在纺纱器外的纱筒 上,实现了加捻和卷绕机构的分开。机器上每 个纺纱器上的JSI自动集体生偷系统,保证最高 生产率、快速转换和减少挡车工的工作量。 (2)存在的问题 此系统中,主机采用Modicon Mcro系列 可编程控制器: T S X 3 7 2 2 0 1 。通过 PCMCIARS485通讯扩展卡把所有的机节板 连在一条通讯总线上。 机节控制板部分采用专门为某无纺布环保袋机械 公司开发的Twido系列可编程控制器,(气流纺 专用控制器)。型号:TSX08CD16F80DS。提 供了端子方式连接的RS485通讯口。人机界面 采用Magelis系列操作员对话终端。型号:XBT -G21205’7蓝屏触摸式。变频器部分采取施 耐德ATV58系列的产品。 (3)解决方案 ①变频器控制的卷取电机和喂入电机需 求较高的速度和精度要求,因此,采用速度闭 环控制,光电编码器为RS422接口,5VDC; M4、M5变频器停车时要求快速制动,因此, 变频器需加能耗制动电阻; ②主机采用可编程控制器,需要能和机节 板控制器进行通讯,主机还和人机界面相连。 ③机节板控制器需定制。 ④人机界面为触摸式,能设置参数及显示 设备的工作状态。 (4)结论 这是一个典型的全套采用施耐德电气控 制产品的系统。Twido定制版的成功开发是决 定该系统是否能够成功的关键。新的控制系 统不仅给客户带来了成本的极大优化,更增强 了客户对电气控制系统本地化的信心。 3 和利时——HOLLi AS PLC在经编机上梭 节横移系统中的一应用 (1)原理和结构 经编用一组活几组平行排列的纱线,于经 向喂入机器的所有工作针上,同时成圈而形成 针织物,这种方法称为经编,形成的针织物为 经编织物。 经编机主要由编制机构、送经机构、牵 拉卷取机构和传动机构组成。经编机控制系 统主要包括电子送经系统、电子提花系统、 梭节横移系统三个部分构成。 (2)系统介绍 ①控制部分 主控制器要进行横移信号采集与处理,协 调各分控制器的同步工作。系统采用和利时 公司G5系列PLC,由一个CPU模块FM215— 2BT02、两个16点开关量输入模块FM221— 1BH00、三个16点开关量输出模块FM222— 1BH00和一个16点继电器输出模块FM221— 1HF00组成。 系统分控制器共有28各,每组分控制器控 制两轴梭节伺服。分控制器采用和利时公司 G3系列高速运动控制CPU模块LM3106A, CPU模块上集成14点输入和10点晶体管输出, 具有一个RS232串行通讯接口,具有两路 100kHz高速脉冲输出功能。分控制器通过 RS232/RS485转换器以485通讯方法连接到 上位计算机上,进行控制。 ②驱动部分 系统共有56条梭节,由和利时公司56套 900W的森创交流伺服进行控制,伺服的动作 根据织花转换程序事先转换好的存储在分控 制器中花型数据进行动作。 ③监控部分 上位监控部分由一台研华触摸式平板电 脑TPC-1261,配以监控软件来完成;同时电脑 上还运行织花花型转换程序进行花型数据的 转换与下载。 (3)结论 整套系统采用性价比极高的和利时PLC 作为控制器,利用本品伺服定位功能、丰富的 内部数据资源、强大的通讯功能,使得控制与 驱动紧密结合,使系统控制的更好,显现和利 时产品在系统整合上的优势。 参考文献 [1] 祝宪民“. 十一五”以来我国无纺布环保袋机械的 技术发展特点、问题与对策[J].无纺布环保袋机械, 2009(4) [2] 蒋程鹏,吕建敏.论无纺布环保袋机械自动控制技术 的重要作用[J].无纺布环保袋器材,2009(4) [3] 万峰.浅谈ABB产品在无纺布环保袋机械中的应用 [J].电气应用,2009(6) [4] 高孝纲.无纺布环保袋机械的机电一体化[J].国内外 机电一体化技术,2009(2) 论无纺布环保袋机械与自动化 马振华 (天津工业大学机械电子学院 天津 300160) 摘 要:进入21世纪以来,全球的无纺布环保袋技术也随之进入新的增长期。目前,中国无纺布环保袋工业的发展也得到了很大的进步,国际经济的走强将 有利于中国无纺布环保袋机械业的发展。 关键词:无纺布环保袋机械 PLC 自动化 中图分类号:TS131 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2010)03(a)-0084-01

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