CN200964455Y - 纺丝机速度同步控制器 - Google Patents

Abstract

一种纺丝机速度同步控制器，属于粘胶短纤维纺丝机的控制装置。包括客户机、服务器，PLC控制器，以及用其控制运行的主计量泵、导丝辊、I牵伸机的牵伸辊、II牵伸机的牵伸辊，传动电机，I牵伸机、II牵伸机的牵伸辊分别与各自的传动电机串连连接。客户机与服务器连接，服务器通过网线与PLC控制器连接，PLC控制器与总线连接，所述的主计量泵、导丝辊、I牵伸机、II牵伸机的牵伸辊分别与各自的变频器串连连接，变频器与总线连接。本实用新型通过变频调速，实现了纺丝机升降速时各辊同步速度控制，自动化程度高，生产效率高。

Description

纺丝机速度同步控制器

技术领域

本实用新型涉及一种粘胶短纤维纺丝机的控制装置，具体地说是一种纺丝机速度同步控制器。

背景技术

目前，国内企业使用的纺丝机控制程序，在升降速过程中对各设备的速度控制一般都是直接切换，即直接将变化后的速度值给定到变频器，这样的结果是变频器输出频率变化快，而且各设备完成速度变化的时间不一样，使主计量泵、导丝辊、牵伸机速度变化不同步，有快有慢，这样就造成丝束在各个辊中间的受力不均，影响产品质量，丝条易因受力过大被拉断，影响了正常生产，每次都要影响产量5-10分钟，这种现象在纺速高时尤为明显。设备的负荷在升降速过程中会变得很大，对设备的寿命也有一定的影响。而且劳动强度高，生产效率低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中控制手段落后、升降速时容易反弹等影响生产效率的诸多不足，提供一种用PLC控制器来控制纺丝机的速度，自动化程度高、劳动强度低、调节方便的纺丝机速度同步控制器

解决上述技术问题采用以下技术方案：一种纺丝机速度同步控制器，包括客户机、服务器，PLC控制器，以及用其控制运行的主计量泵、导丝辊、I牵伸机、II牵伸机，传动电机，I牵伸机、II牵伸机的牵伸辊分别与各自的传动电机串连连接，其特征在于，所述的客户机与服务器连接，服务器通过网线与PLC控制器连接，PLC控制器与总线连接，所述的主计量泵、导丝辊、I、II牵伸牵伸机的牵伸辊分别与各自的变频器串连连接，变频器分别与总线连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型对每个设备的速度变化都进行程序控制，它的单位时间内速度变化率一致，即设备的加速度一致，加减速时间可以方便地设定，每个辊都在规定的时间内按比例完成速度的切换，在升降速过程中各设备的速度变化完全同步，丝条在升降速的过程中受力均匀，避免了丝条受力过大而位断，解决了升降速时反弹问题与现有技术相比，本实用新型的显著优点在于，a.在升速和降速过程中，纺丝机的各个设备的速度变化平滑、均匀，变频器、电机负荷小，设备受力变化均匀，延长了设备寿命。b、在升速和降速过程中，丝条受力受力均匀，解决了升降速时反弹的问题。C、速度同步控制器的积分时间由PLC控制，更改方便，劳动强度低，生产效率高。

附图说明

图1是本实用新型的连接结构示意图。

图2是纺丝机速度控制示意图。

图中，客户机1，服务器2，线路3，导线4，网线5，PLC控制器6，总线7，变频器8，II牵伸机的4个直径为500mm不锈钢牵伸辊9、10、11、12，I牵伸机的4个直径为500mm不锈钢牵伸辊13、14、15、16，导丝辊17、18、19，主计量泵20，小计量泵24，喷丝头25，丝束26，I牵伸机的4个不锈钢牵伸辊的传动电机27、28、29、30，I牵伸机的4个不锈钢牵伸辊的传动电机31、32、33、34。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

参见附图1，一种纺丝机速度同步控制器，由客户机1、服务器2，PLC控制器6，以及用其控制运行的主计量泵20、导丝辊、I牵伸机、II牵伸机等组成。客户机1为多个，与服务器2并联连接在线路3上，服务器2的输出端用导线4与网线5连接，网线5与PLC控制器6连接，PLC控制器6与总线7连接。纺丝机主计量泵20与主计量泵变频器21连接与小计量泵24连接。导丝辊的直径为200mm，设置为28个，多个导丝辊17、18、19等分别与各自的导丝辊变频器22连接。I牵伸机的4#牵伸辊13与电机30连接、3#牵伸辊14与电机28连接、2#牵伸辊15与电机29连接、1#牵伸辊16与电机27连接，I牵伸机的4个不锈钢牵伸辊13、14、15、16分别与各自的变频器23连接。II牵伸机的4#牵伸辊9与电机34连接、3#牵伸辊10与电机33连接、2#牵伸辊11与电机32连接、1#牵伸辊12与电机31连接。II牵伸机的4个不锈钢牵伸辊9、10、11、12分别与各自的变频器8连接。多个变频器相并联分别连接在总线7上。

本实用新型客户机1是WINCC客户机，服务器2是WINCC服务器。采用西门子公司最新的Simatict NET工业以太网和西门子S7-300PLC控制器以及PROFIBUS DP总线，是一条双芯专用通讯线，它的作用是连接PLC与变频器。变频器选用西门子公司的6ESE 70型变频器。

一、本实用新型的程序控制单元：

1、WINCC微机位于自控室内，采用微软公司的WINDOWS XP专业版做为操作系统，人机界面采用功能强大的SIEMENSWINCC系统，界面友好，便于操作使用，所有操作皆可由鼠标完成，可进行参数显示、修改、设定，

2、PLC可编程控制器位于控制室内，是同步控制器的核心，同步控制程序在PLC中运行。采用西门子公司近几年新推出的S7-300型PLC，它是一种新型通用型可编程控制器，适合自动化工程中的各种应用，它具有功能强大，易于掌握、支持工业以太网、PROFIBUS网络等特点，它根据生产工艺参数计算出每个电机应转的速度，并将速度值通过PROFIBUS DP总线传给变频器。

3、matic Net工业以太网

它是WINCC操作站和PLC之间通讯的网络，我们选用西门子公司的Simatic Net工业以太网做为通讯网络，SimaticNet网络是西门子公司为工业应用而专门设计的一种遵循国际IEEE802.3以太网的开放式，多供应商、高性能的区域和单元级网络。工业以太网将自动化系统相互连接，将自动化系统连接到PC机和工作站，它能够以高达100M Bit/S的速度实现数据传输，具有启动迅速，灵活性大，可靠性高，和无限的通信功能的特点。

二、调速单元

1、变频器

本实用新型用变频器调速，通过改变电机的运转频率，实现电机的速度改变，从而改变设备的转速。我们选用了西门子公司的6ESE 70型变频器，它具有设置简单、稳定可靠、调速精度高等特点。

2、传动电动机

所述的传动电机就是纺丝计量泵、导丝辊、牵伸辊的电机，它们与变频器直接用普通三相动力电缆连接，是最终的执行单元，它接收变频器送出的一定频率的交流电，带动设备按相应的速度旋转。

本实用新型的工作过程参见图1、图2：自控工从微机操作站上设定好同步控制器的升降速时间，此时间经工业以太网传到PLC，PLC根据此参数和其它生产工艺参数计算出每个电机的当前速度，  然后PLC把计算好的速度值通过PROFIBUS DP总线传给变频器，变频器收到后计算电机应转多少频率，变频器再输出相应频率的交流电给电机，频率值与电机的速度成正比，这样电机的速度就得到了控制。当纺丝机在升降速时，速度发生了突变，这时我们的同步控制器开始工作，它根据从操作站上设定的加减速时间计算电机的加速度，并计算出电机的当前速度，通过变频器去控制电机的速度，由于程序每0.1秒执行一次，执行的结果是设备的转速是按程序控制平滑过渡的，所有电机的加减速时间正好与我们设定的时间相符，实现了速度同步控制。在电机的带动下，主计量泵20带动小主计量泵24转，小计量泵24将粘胶加压从喷丝头25的七万六千个比头发丝还细的小孔里挤出来，形成丝条26，然后将丝条26通过导丝盘集中，形成丝束，丝束按图示方向依次绕过I、II道牵伸机的8个牵伸辊，经I道和II道拉伸后送到切断机进行切断，每条丝束在长约20米的过程中经过约9个辊的拉伸，总牵伸比达到了130％左右，即要把丝束位长至原来的2倍，丝束在导丝辊和牵伸辊之间受力最大。采用同步控制器后，在速度切换过程中，每个设备的速度在单位时间内速度变化率一致，加速度一致，每个牵伸辊都在规定的时间内按比例完成变度的切换，在升降速过程中各设备的速度变化完全同步，丝条在升降速的过程中受力均匀，避免了丝条受力过大而位断，解决了升降速过程中的反弹问题。

Claims (1)

1、一种纺丝机速度同步控制器，包括客户机、服务器，PLC控制器，以及用其控制运行的主计量泵、导丝辊、I牵伸机、II牵伸机，传动电机，I牵伸机、II牵伸机的牵伸辊分别与各自的传动电机串连连接，其特征在于，所述的客户机与服务器连接，服务器通过网线与PLC控制器连接，PLC控制器与总线连接，所述的主计量泵、导丝辊、I、II牵伸牵伸机的牵伸辊分别与各自的变频器串连连接，变频器分别与总线连接。

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