中達電通股份有限公司應用方案：基於台達機電一體化技術的高速並條機

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基於台達機電一體化技術的高速並條機

中達電通股份有限公司

中達電通公司武漢機電處魏新平

摘  要：本文介紹新型高速並條機的工藝自動化設計原理。項目由DELTA人機界麵、ES係列可編程序控製器、A係列伺服係統和E係列變頻器構成的一套經濟成熟的控製係統。項目已經紡機廠並條機成功應用。
關鍵字：並條機係統集成 HMI PLC 變頻器

1 引言
    棉紡工程中的並條過程是現代紡紗技術提升紡紗質量的關鍵工藝。並條工藝輸入的原料是來自前端梳棉工藝段的具有紗條初級形態的“生條”，並條工藝成品是經過並和、牽引、混合、成條四項工藝處理過的“熟條”。“熟條”通常經過盤條後由送交後端粗紗機。機電一體化並條機的關鍵技術是解決並條速度與並條質量的矛盾，又好又快的加工“生條”。
    本項目研發的自動化高速並條機主要應用於76mm以下精梳、普梳棉、huaxianhehunfanggongyide併he牽shen，yitigaomian條長pianduanjun勻dujixianweideshenzhipingxing，shibutongpin質dexian維zaimian條zhongdehunhegengjun勻。yibanyongyujingshujihouyidaogongxu，juyou較haodeshu條質liang，youqishibiaoxianzaijiangdizhongliangbu勻lv，gaishantiaoganCV（混合均勻度）值等方麵均有明顯效果，其質量指標達到或者優於相關國標要求，對後續粗紗機、細紗機與自動絡筒機的成紗品質帶來很大幫助。
2 工藝原理
    並條工藝簡要概括為並和、牽引、混合、成條4項功能。由於梳棉機生產的生條不勻率很大,纖維排列紊亂,直接紡成細紗質量很差,通過上述步驟有效改善條幹均勻度即纖維狀態。
並合。將6-8根棉條並合喂入並條機製成一根棉條牽伸。將棉條拉長拉細到原來程度同時改變纖維狀態,可以有效地控製熟條定量混合。用反複混合的方法進一步實現單纖維的混合,保證棉條的成分均勻,穩定成紗質量
成條。將製成棉條利用圈條盤有規則地放在棉條桶內,便於搬運,供下道工序使用
3   項目設計
3.1 設計概述
    目前國產新型高速並條機設計速度一般在600-800m／min或以上，實開車速度多在360-420m／min,國(guo)產(chan)新(xin)型(xing)高(gao)速(su)並(並)條(條)機(機)目(mu)前(qian)大(da)多(duo)為(wei)雙(shuang)眼(yan)出(chu)條(tiao)，少(shao)數(shu)采(cai)用(yong)單(dan)眼(yan)結(jie)構(gou)但(dan)是(shi)多(duo)用(yong)於(yu)配(pei)置(zhi)瑞(rui)士(shi)烏(wu)斯(si)特(te)自(zi)調(tiao)勻(yun)整(zheng)係(xi)統(tong)的(de)機(ji)型(xing)。新(xin)型(xing)高(gao)速(su)並(bing)條(tiao)機(ji)做(zuo)了(le)較(jiao)大(da)電(dian)氣(qi)的(de)變(bian)化(hua)，取(qu)消(xiao)了(le)原(yuan)來(lai)一(yi)些(xie)機(ji)械(xie)結(jie)構(gou)，使(shi)用(yong)大(da)量(liang)的(de)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)，使(shi)機(ji)器(qi)性(xing)能(neng)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)，新(xin)型(xing)高(gao)速(su)並(bing)條(tiao)機(ji)外(wai)觀(guan)如(ru)圖(tu)1所示。
3.2 設計項目
    雙眼輸出；適紡纖維22－76mm；最高機械速度800m／min；采用開環控製的自調勻整係統，實現短片段的自調勻整，可改善棉條的不勻率和條幹CV％值，加工出優質紗條；大量采用同步帶傳動，實現“無間隙”傳動，噪聲低，穩定牽伸，降低出條不勻；左右眼除自動換筒外其餘均單獨傳動，可消除對牽伸傳動的幹擾；三上三下附導向皮輥壓力棒雙區曲線牽伸，上清潔采用回轉絨布帶或浮動金屬棒、下清潔采用往複擺動式丁腈刮圈清潔裝置；加壓有氣動加壓和彈簧加壓兩種方式由用戶選用，氣體加壓壓力可調節；運用了可編程序控製器（PLC）、觸摸屏顯示、變頻調速等技術，預留中央網絡接口，可實現故障遠程診斷；主電機變頻調速，可實現平穩啟動，加減速時間可調，自選最佳起動狀態；液晶觸摸屏顯示實現人機對話，有中英文兩種方式任選；加壓搖架起落由氣缸完成，按鈕操作，圈條、前區、後區和導條四大張力牽伸均可實現多級調節，且無鍵連接，提高了適紡性能；吸風、上、下各由單獨氣管與吸棉箱聯接，棉箱內自動撥落棉，保持吸風均勻，不會因落棉積聚過厚而影響吸風效果；具備自動剝棉、自動釋壓、自動換筒、自動潤滑等功能，免去工藝變換輪，維護操作簡單方便；自動換筒設有積極式斷條機構，功能可靠；關鍵零件加工工藝先進，采用高精度是高質量熟條的保證；產品外型新穎美觀。

圖1 新型高速並條機

4基於台達機電一體化技術的高速並條機
    新型高速並條機采用全係列台達機電一體化技術實現單一自動化平台工藝控製過程。控製係統框圖如圖2所示。項目由DVP60ES00R2型PLC負責控製全機的運行,同時配備DOPA57GSTD或者DOPAS57BSTD型號觸摸屏,PLC與觸摸屏之間采用RS232方式通訊,運用中文與圖形符號顯示產量.條速.轉速.定長.班次等參數,並對出現的故障進行實時顯示,使控製更加人性化,即利於全機的操作,也方便了管理，而PLC與伺服驅動器以及E係列變頻器之間通過MODBUSRS485方式實現數據交換和通訊控製。
   本機主傳動即一羅拉采用台達VFD055E43A型變頻器驅動變頻電機,通過台達ES3-06CG6941型光學編碼器將轉速信號送到後級台達ASDA1521MA型伺服驅動裝置,由伺服電機驅動二三羅拉運行,其中伺服接受編碼器脈衝信號由PLC依據標準定量與檢測定量的差值運算結果後通過MODBUS總線方式發出指令改變伺服電子齒輪比,從而達到動態改變牽伸比的目的,直到檢測定量符合國標工藝要求。
    項xiang目mu實shi現xian以yi前qian的de機ji型xing基ji於yu單dan板ban機ji控kong製zhi，數shu碼ma管guan顯xian示shi，係xi統tong操cao作zuo界jie麵mian麻ma煩fan，電dian控kong係xi統tong的de穩wen定ding性xing導dao致zhi經jing常chang更geng換huan電dian路lu板ban。現xian在zai把ba臺臺達達的de人ren機機界jie麵mian,ES係列可編程控製器,變頻器與伺服驅動器,編碼器等應用在並條機控製上大幅度提高了機器的可靠性, 因yin為wei不bu再zai需xu要yao先xian前qian的de輕qing重zhong牙ya齒chi輪lun機ji械xie裝zhuang置zhi，隻zhi需xu動dong態tai改gai變bian伺si服fu電dian子zi齒chi輪lun比bi即ji可ke實shi現xian總zong牽qian伸shen倍bei數shu的de改gai變bian，從cong而er使shi得de機ji器qi係xi統tong簡jian潔jie可ke靠kao，操cao作zuo維wei護hu簡jian便bian,在變更生條種類時牽伸倍數由機器自適應調整,體現了在OEM設備上台達產品整合的優勢, 貯存和顯示內容廣泛，自調勻整，張力控製，輕鬆實現班產/總產量自動統計，數據掉電保存等係統功能。