CN209307525U - 一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统，包括：计量泵变频器、导丝辊电机逆变器、牵伸辊电机、整流单元（TSU）、控制单元、PROFIBUS总线和直流母线；整流回馈单元、导丝辊逆变器和牵伸辊逆变器挂接在直流母线组成多传动直流母线系统，达到均衡分配电能目的；计量泵变频器、导丝辊逆变器和牵伸辊逆变器通过逆变器的通讯模块依顺手拉手连接至PROFIBUS总线上，最终连接至控制单元通讯模块；本实用新型可以满足粘胶短纤维多辊纺丝机设备的精确的纺丝速度控制，无误差的速度反馈比较控制，综合利用电能，使产能、消耗最优化。
Description
技术领域
本实用新型涉及生产过程控制系统，属于化学纤维工业的技术领域，适用于粘胶短纤维生产过程控制，特别涉及一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统。
背景技术
当前粘胶短纤维生产过程纺丝机设备由纺丝机和牵伸机组成，纺丝机多采用多导丝辊（32辊、48辊），每个导丝辊单独电机驱动控制，牵伸机由10个牵伸辊组成，根据生产要求，纺丝速度需要无级调速，导丝辊和牵伸辊电机必然要变频方式来驱动；粘胶短纤维的强度和纺丝设备的牵伸比有关，而牵伸比的实现是由牵伸辊和导丝辊的转速差来保证，在纺丝系统中，导丝辊被牵伸辊牵引使导丝辊电机始终处于再生发电状态；常规控制方式是牵伸辊和导丝辊都单独配置变频器来控制，由于导丝辊始终处于再生发电状态，其发出的电能无法通过整流桥回馈到电网，就必须靠变频器的制动电阻来消耗，这样电能就不能平衡利用。
实用新型内容
本实用新型的目的是，实现粘胶短纤维生产过程纺丝机设备的多电机传动直流母线控制，建立多传动变频系统与DCS或PLC系统的总线通讯控制，达到纺丝速度的无级调速控制，稳定产品强度和品质，同时节约电能。
本实用新型是通过以下技术方案来实现上述目的：
一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统，包括：控制单元、整流单元、直流母线单元、导丝辊逆变器单元、牵伸辊逆变器单元、总线单元组成。
本实用新型的多传公共直流母线系统采用单独的整流/回馈装置，为系统提供一定功率的直流电源，整流单元产生的直流电连接到公共直流母线，导丝辊逆变器单元和牵伸辊逆变器单元同时挂在公共直流母线上，从而完成逆变器的供电。当公共直流母线系统工作在电动状态时，逆变器从母线上获取电能；当系统工作在发电状态时，能量通过母线及回馈装置直接回馈给电网；当系统既有发电设备又有电动设备时，再生的电能首先在直流母线供电动设备消耗，消耗不完的电能再回馈给电网。
导丝辊电机一直处于发电状态，牵伸辊处于电动状态，导丝辊的再生电能直接供给直流母线使用，同时牵伸辊通过直流母线获得电能处于电动状态，这样就很好地均衡利用导丝辊的再生电能。
本实用新型的PROFIBUS总线系统由控制单元的通讯模块、逆变器的通讯模块和总线构成，控制单元经通讯模块和总线向各个逆变器发出动作指令、速度控制指令，同时读取电机实时反馈的速度、电流和功率等信号，控制单元按照纺丝机工艺设定的牵伸比计算出导丝辊和牵伸辊之间的转速差，从而实现纺丝机设备各导丝辊和牵伸机的转速差控制以及速度同步控制。
本实用新型的有益效果在于：粘胶短纤维生产过程纺丝机设备的多电机传动直流母线控制，很好地均衡利用导丝辊的再生电能，平衡利用电能，达到纺丝速度的无级调速控制，稳定产品强度和品质，同时节约电能，使产能、消耗最优化；建立多传动变频系统与DCS或PLC系统的总线通讯控制，实现纺丝机设备各导丝辊和牵伸机的转速差控制以及速度同步控制。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
附图标记：导丝辊电机1、牵伸辊电机2、计量泵3、计量泵变频器4、导丝辊电机逆变器5、牵伸辊电机逆变器6、整流单元（TSU）7、控制单元8、PROFIBUS总线9、直流母线10。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：导丝辊电机1和对应的导丝辊逆变器5通过动力电缆相连，牵伸辊电机2和对应的牵伸辊逆变器6相连，计量泵电机3和计量泵变频器4通过动力电缆相连；上述每个逆变器具有不同的通讯站号并用于控制一个电机，且每个逆变器具有显示屏、蜂鸣器等常规输出装置。
导丝辊逆变器5和牵伸辊逆变器6依顺挂接在直流供电母线10上，整流回馈单元出口连接到直流供电母线10，完成逆变器的供电；导丝辊电机1产生的再生发电电能回馈至直流供电母线10，牵伸辊电机2从直流供电母线10获得电能，牵引着纤维丝并拖着导丝辊电机1。当公共直流母线10系统工作在电动状态时，牵伸辊电机逆变器6从直流母线10上获取电能；当系统工作在发电状态时，能量通过直流母线10及回馈装置直接回馈给电网；当系统工作既有发电设备又有电动设备时，再生的电能首先在直流母线10供电动设备消耗，消耗不完的电能再回馈给电网。
导丝辊电机1一直处于发电状态，牵伸辊电机2处于电动状态，导丝辊电机1的再生电能直接供给直流母线10使用，同时牵伸辊电机2通过直流母线10获得电能处于电动状态，这样就很好地均衡利用导丝辊的再生电能。
计量泵变频器4、导丝辊逆变器5和牵伸辊逆变器6通过逆变器的通讯模块依顺手拉手连接至PROFIBUS总线上，不同的逆变器设置有不同的站号，保证总线地址唯一；根据通讯的容量限制要求，控制单元可以配置不止一块的通讯模块，所有的计量泵变频器4、导丝辊逆变器5和牵伸辊逆变器6均分到不同的通讯模块。
控制单元可以是DCS系统或PLC系统，由其自带的通讯模块通过PROFIBUS总线与计量泵4、导丝辊逆变器5和牵伸辊逆变器6连接，并用于实现与之数据交互，例如向多逆变器发送控制指令、参数设置指令等，接收来自逆变器和变频器的反馈数据、状态数据等。控制单元按照纺丝机工艺设定的牵伸比计算出导丝辊和牵伸辊之间的转速差，从而实现纺丝机设备各导丝辊和牵伸机的转速差控制以及速度同步控制。
Claims (5)
1.一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统，包括：导丝辊电机、牵伸辊电机、计量泵、计量泵变频器、导丝辊电机逆变器、整流单元（TSU）、控制单元、PROFIBUS总线和直流母线；其特征在于：导丝辊电机和对应的导丝辊逆变器通过动力电缆相连，牵伸辊电机和对应的牵伸辊逆变器相连，计量泵电机和计量泵变频器通过动力电缆相连，导丝辊逆变器和牵伸辊逆变器依顺挂接在直流母线上，整流回馈单元出口连接到直流母线。
2.根据权利要求1所述的一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统，其特征在于：计量泵变频器、导丝辊逆变器和牵伸辊逆变器通过逆变器的通讯模块依顺手拉手连接至PROFIBUS总线上，不同的逆变器设置有不同的站号，保证总线地址唯一。
3.根据权利要求1所述的一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统，其特征在于：控制单元可以是DCS系统或PLC系统，其自带的通讯模块通过PROFIBUS总线与计量泵、导丝辊逆变器和牵伸辊逆变器连接。
4.根据权利要求3所述的一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统，其特征在于：所有的计量泵变频器、导丝辊逆变器和牵伸辊逆变器均分到不同的通讯模块。
5.根据权利要求1所述的一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统，其特征在于：纺丝机导丝辊电机数量可根据实际情况调整。
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| CN201821736471.9U CN209307525U (zh) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 一种粘胶短纤维多辊纺丝机控制系统 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112175061A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-05 | 广州今盛美精细化工有限公司 | 一种化妆品蚕丝蛋白提取设备 |
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2018
- 2018-10-25 CN CN201821736471.9U patent/CN209307525U/zh active Active
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| CN112175061A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-05 | 广州今盛美精细化工有限公司 | 一种化妆品蚕丝蛋白提取设备 |
| CN112175061B (zh) * | 2020-10-13 | 2021-06-25 | 广州今盛美精细化工有限公司 | 一种化妆品蚕丝蛋白提取设备 |
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