西门子6ES7277-0AA22-0XA0质量保障
长丝纺丝机的作用是使熔化的熔体通过弯道进入各纺丝箱体,经计量泵由纺丝头喷出,受冷凝固成丝条长丝纺丝机,并通过甬道继续冷却后卷绕成型。长丝纺丝机主要由纺丝控制系统、联苯锅炉控制系统、卷绕机控制系统等几个部分组成。
纺丝控制系统主要包括计量泵传动控制、油剂泵传动控制以及一些现场温度、压力信号的采集记录。现场每个纺丝位都装有按钮盒,计量泵与油剂泵的启停由现场按钮控制,变频的使能信号一般由端子给定即可。由于计量泵与油剂泵都是同步电机,故变频只需一般的开环控制。计量泵与油剂泵控制的不同之处在于计量泵通常由变频器一拖一传动,而油剂泵则是由变频一拖多传动。
欧姆龙整体解决方案及其优势:
在纺丝机控制系统中,我们通过现场总线DeviceNet来配置现场I/O模块,控制计量泵传动变频器,以及现场温度压力信号。纺丝装置设置操作面板采用彩色触摸屏NS5,负责设备启/停、重要参数设定、显示、报警。通过PLCCJ1的以太网模块接入交换机,与上位机监控系统或DCS连成一体。该控制方案也可用于短纤维成套设备的纺丝机和卷绕机控制系统,只是在控制对象上略有不同。
PLC:CJ1
高速处理,LD指令执行速度仅需100ns
超小型设计,高度仅相当于一张名片宽度
无需底板,以更高的效率组合各种单元
3种网络(DeviceNet、Controllerbbbb、Ethernet)的无缝链接,信息保持全过程可视
CPU本体内置高速计数、脉冲输出、中断输入功能(由CJ1M-CPU22/CPU23提供)
使用大容量CF卡作存储卡,简化维护过程
提供PLC串链功能,多可连接9台CJ1M
HMI:NS
内置以太网接口,支持Controller bbbb网络
利用标签切换功能,可在同一画面中进行多达16种语言的切换
仅需从设备库中拖放智能控件,就可直接访问各种设备
可以在个人电脑上进行屏幕仿真
图象文件(bmp、jpg)以32000色高分辨率显示
通过扩展视频卡显示视频画面,可调节显示窗口
通过宏可以自由地增加新的功能
可通过PT屏幕监控CS1/CJ1系列的梯形图状态
通过USB口屏幕画面可以硬拷贝输出至打印机
Inverter:3G3MV
矢量控制
支持RS-422/485通讯(MODBUS协议)
支持CompoBus/D(DeviceNet)现场总线
易操作(操作面板上提供频率给定旋钮)
提供PID调节和节能控制
多段速调节(大16种速度)
网络系统:DeviceNet
DeviceNet是具有优良施工性能的一种现场网络,覆盖了广阔的应用领域,从传感器层到元件层,直到控制器层。各种控制器件,如PLC、机器人、传感器、和传动器,能便利地连接到一个单独的网络中。这样就能够在设备和生产线的设计制造、安装、调试、维护等各个制造现场的环节上降低成本,节约时间。通过到主站网络的无缝连接,能向客户提供PLC和SCM对策的的附加价值。
DeviceNet大可连接64个结点,速率高可达500kbps,通信距离远可达500m,能够为开发和设计、生产和启动、操作和维护创造很多优势。它有着多种兼容元件,能更容易地进行系统构筑;在从站实现了设备模块化,从而减少了组装时间和布线时间,预防了布线错误,实现了更加紧凑的控制面板和设备。DeviceNet软件的简单设置和通信工作缩短了启动时间;能从元件收集到各种数据帮助预防性维护,从而防止系统突然死机并提高操作速度;并能在不停止系统下,用连接器进行简单的即插即用来更换元件。
我们将50/10t全变频调速双梁桥式起重机上原先用的GE9030型可编程序控制器替换成LOGO!,省去了一些中间继电器,结构更加简洁,现场调试和维修更加方便。变频调速起重机起升机构的电气原理图见图1。
图l中遥控器控制的起动、起升、下降、慢速、中速、快速信号分别与LOGO!的I1、I2、I3、I4、15、I6连接。LOGO!的输出单元Q3、Q4、Q5、Q6、Q7分别代表起升、下降、慢速、中速、快速,这些单元的公共端(LOGO!的COM端)接到变频器的11端,LOGO!的Q1、Q2输出单元接两个交流接触器(由于LOGO!的输出点大可带10A的负载,输出直接接交流接触器)来带动电机冷却风机和电机制动器。Ql、Q2的公共端与交流接触器线圈的公共端接AC220V电源(此电源由起升回路零位接触器的辅助触点控制)。变频器的接线端25、26分别代表变频器零速和力矩信号,这两个信号连接LOGO!的18、U(作控制制动器输出,使制动器制动准确)。我们在LOGO!的输入电源端L、N之前采用了隔离变压器T,通过单独供电给LOGO!,使LOGO!的抗干扰能力得到加强。LOGO!的程序流程见图2(图中×表示不连接)。
退煮漂联合机属于染整设备中的前处理设备,主要作用是采用化学方法去除纺织物上的各种杂质(如桨料、油剂、污染物等),使其表面洁净,呈现本色光泽,便于后续加工。退煮漂联合机包括退浆、煮练、漂洗三部分。
对退煮漂联合机来说,联合蒸房的效率、化学原料及环保问题、和热回收利用问题是受关注的。
退煮漂联合机整机采用变频器作为驱动设备,传动点约为30~60个;采用松紧架作为张力反馈,每个变频器可进行简单张力控制,具体方式有变频器自身调节或者采用同步控制器控制。退煮漂整机采用通讯控制方式,可设置多个基准点分段运行,实现运行速度自适应。
欧姆龙整体解决方案及其优势:
退煮漂联合机控制系统采用了以欧姆龙CP1H为核心,以DeviceNet总线方式代替模拟量的方式来控制变频器,按照张力一致的要求实现速度同步分配和实时控制,减少了现场走线,提高了控制精度,节约大量成本,为客户带来了实实在在的效益。
PLC:CP1H
快速的处理器,执行基本指令只需0.1μs,特殊指令0.3μs以上
大支持320点开关量
XA型内藏4入2出模拟量功能,分辩率1/12000
标准搭载4轴高速计数器功能(单相100kHz/相位50kHz)和4轴100kHz高速脉冲输出
标准搭载USB并联端口
串行通讯端口可自由选择RS-232C、RS-485(2端口)
支持Hostbbbb、NTbbbb、Compobus/S、DeviceNet、Profibus-DP、Controllerbbbb、EtherNet、协议宏、Modbus-RTU等多种通讯方式及串行PLC连接功能(多9台)
支持CPM和CJ1系列PLC的扩展单元
丰富的指令用语,包括PID、浮点运算、三角函数等…
Inverter:3G3MV
矢量控制
支持RS-422/485通讯(MODBUS协议)
支持CompoBus/D(DeviceNet)现场总线
易操作(操作面板上提供频率给定旋钮)
提供PID调节和节能控制
多段速调节(大16种速度)
网络系统:DeviceNet
DeviceNet是具有优良施工性能的一种现场网络,覆盖了广阔的应用领域,从传感器层到元件层,直到控制器层。各种控制器件,如PLC、机器人、传感器、和传动器,能便利地连接到一个单独的网络中。这样就能够在设备和生产线的设计制造、安装、调试、维护等各个制造现场的环节上降低成本,节约时间。通过到主站网络的无缝连接,能向客户提供PLC和SCM对策的的附加价值。
DeviceNet大可连接64个结点,速率高可达500kbps,通信距离远可达500m,能够为开发和设计、生产和启动、操作和维护创造很多优势。它有着多种兼容元件,能更容易地进行系统构筑;在从站实现了设备模块化,从而减少了组装时间和布线时间,预防了布线错误,实现了更加紧凑的控制面板和设备。DeviceNet软件的简单设置和通信工作缩短了启动时间;能从元件收集到各种数据帮助预防性维护,从而防止系统突然死机并提高操作速度;并能在不停止系统下,用连接器进行简单的即插即用来更换元件。
2.1工艺流程
因为我厂生产的品种较多,有不同的原料,如涤纶,腈纶,粘胶及不同原料的混纺,Crosrol公司为我厂专门设计了如下的工艺流程:
2.2.流程特点
该流程的主要特点有:
(1)对纺化纤生产适应性强。因为化纤较蓬松,整个流程没有过多的打击,开清棉机的打手为梳针形式,开清比较温和,避免了产生过多的棉结和短绒。在纺粘胶品种时,纤维经过两台4仓下的鳄鱼齿打手,能得到适当的开松。
(2)混合能力强。抓包机运行长度长达30米,可排列足够多的化纤包,能达到足够的抓取混合效果。两道4仓串联,大大增强了混合力度。
(3)产量高,效益好。抓包机单产高达1500公斤/小时,4仓单产高达1000公斤/小时,梳针式开清棉机和气流控制器单产高达850公斤/小时。我厂MK5D梳棉机在纺涤纶时,单产曾高达55公斤/小时,而用人大大减少。如清花操作工为0.5人/班,梳棉操作工1人/班。
(4)流程短,占地少。流程为“一抓,二混,一清”,由于各单机效率高,完全能满足开清要求。单机占地较小,如4仓占地为2960X1900mm,梳针式开清棉机占地为3600×2840mm,气流控制塔占地为1200×2150mm,清梳联梳棉机占地为4645×3040mmo梳棉机中心间距小仅需3.2米。
(5)能适应品种翻改的需要。多品种程控抓包机能供应两条线纺制不同品种。清梳送棉管道末端相联,各机台的管道间配有阀门,可按照不同品种的产量要求,灵活配置梳棉开台数。在抓包机的每一侧可堆放4组不同原料:可随时设定程序,改抓不同品种,方便了品种翻改。
2.3各单机的主要特点
2.3.1多品种混棉可编程抓包机
机械结构简洁,特别是从一侧抓棉换到另一侧抓棉时,只要转动抓臂,而无需转动转动机身,设计非常合理,故障极少。能记忆棉包高度和运行区域,自动抓取不同品种,遇有紧包时,能自动减慢运行速度,防止抓取棉块过大和过紧而造成混棉不匀或塞车。
2.3.2四仓混棉机
纤维随机地由气流控制进入多仓,有效地增加了混合总量。各仓底部出棉罗拉从进棉方向按1:1.13:1.27:1.4的不同速率输出,增强了混棉效果。
2.3.4.清梳联喂棉箱
电气控制与梳棉机一体化,有效地保证了按梳棉机喂棉的需求供棉。上储棉箱的喂入用气压控制,原料经喂给角钉细开松辊开松后进入下储棉箱,可调节风量的棉箱风机将气流压向下棉箱内的纤维,形成一定密度的棉层。棉箱喂棉罗拉可根据供棉需求变速,以保持均匀连续地向下棉箱供棉。
2.3.5.MK5D梳棉机摒弃了传统的机框形式,采用整体式的钢架底框,承载两侧机框。底框,侧机框与锡林轴承座之间无固定螺丝联结,仅采用钢球支承。这样能有效地隔离地面和机台内部的振动上传到各分梳隔距,能保持隔距的紧密和恒定。回转盖板踵趾面与曲轨不接触,盖板运行方式转换为由特制链条上的轴承在曲轨上滚动运行,消除了盖板踵趾面的磨损,也改善了曲轨面的磨损,可以长久地保持锡林与盖板间的隔距。盖板可通过垫片**地调整至一致高度,不需预磨,100%地利用针尖坚硬部分,增强了梳理能力,延长了盖板针布的使用寿命。配有9根预分梳盖板和3根后分梳盖板,针尖密度逐步递增,对分梳凝结纤维十分有效。闭环式的长片段和中片段自调匀整装置,能**地调整生条重量,大大降低了重不匀率。全机由电脑实行在线检测,提供产量,质量,运行状态及保养方面的广泛数据,按设定要求,自动进行调节和控制。
3.使用效果
3.1.适纺范围广
我们在crosrol清梳联设备上所纺过的纤维有涤纶,腈纶,粘胶,染色涤纶,差别化纤维,既有38mm的短纤维,也有5lmm的中长纤维。有些纤维在试纺时,碰到了一些问题,经过摸索以后,解决了问题,取得了成功。如在刚开始试纺改性涤纶纤维大有光、高温阳离子时,棉网下泻,不能随导棉皮圈输出成条。针对这一情况,我们对导棉装置进行了改进,克服了棉网下泻,在清梳联上顺利投产了大有光纤维和高温阳离子纤维。
3.2.质量指标
我们对Crosrol清梳联进行了各种质量数据的测试。
3.2.1生条重量不匀率与成纱质量指标
经多次测试,生条重不匀率能稳定在2%以下。如对38mm涤纶不同产量时的生条重不匀和30s成纱质量指标测试如下:
梳棉产量 36公斤/台时45公斤/台时 55公斤/台时
标准重量 4.0 4.04.0
实际重量 4.0 3.94.1
重不匀率 1.05 0.771.85
生条棉结(粒/0.5克) 0 22
细纱条干CV% 14.6114.18 14.09
千米细节 3 34
千米粗节 17 2424
千米棉结 21 2423
对51mm涤纶在3。6克/米定量,230米/分输出速度和4.8克/米定量,200米/分输出速度两种情况下的生条质量及32s成纱质量测试如下:
生条定量克/米 3.64.8
出条速度米/分 230200
台时产量公斤/小时 5057
生条重不匀 1.911.19
生条棉结粒/0.5克 21
生条Uster CV% 5.074.80
一并条干CV/% 5.315.06
二并条干CV% 3.873.99
三并条干CV% 3.953.32
里排粗纱CV% 4.854,88
外排粗纱CV% 5.264.77
细纱条干CV% 17.0717.24
千米细节 6874
千米粗节 6572
千米棉结 111117
Crosrol清梳联与本厂老梳棉机纺51mmT/R混纺40s纱的质量指标对比如下:
项目 Crosrol清梳联本厂老梳棉机
平均CV% 18.7319.67
平均千米细节 188211
平均千米粗节 131212
平均千米棉结 147231
各项数据显示,Crosrol清梳联的质量指标较本厂老梳棉机的质量指标有较大的改善。
3.2.2.清花混棉效果
我们对两台4仓串联的混合效应进行了分析和测试。设原料进入道4仓后,各仓内的原料为M1,M2,M3,M4,由道4仓输入第二道4仓后,各仓内的原料为(M1十M2+M3+M4,),第二仓输出的原料则为4×(M1+M2+M3+M4),相当于16仓的混合效应,纤维相互之间可以得到更充分的混合,可有效地克服色差,改善成纱截面的纤维排列均匀。
道4仓第二道4仓
我们曾以75%白涤与25%黑涤在清花排包,经两道4仓串联混棉后,生产出的生条,各桶之间目光检测
看不出色差。以T/R65/35混合后,在5台梳棉机上,各取一桶生条试样,分别纺成30s细纱后,各取100米长度的纱样,测试混合差异:
桶号 1 2 3 4 5平均
涤纶含量 64.90 65.7264.79 65.06 64.88 65.07
2001年一家日本客商把在东南亚其他国家生产的蓄热导电纱线给我厂试纺。因为其中碳黑纤维混合比例仅有5%为了慎重对待,我们分别在老机和清梳联上进行了试纺,经过对比测试,清梳联生产的纱样,颜色混合均匀,成纱质量指标优于老机,满足了日本客商的要求,给了我厂550吨的订单,后实际完成了577吨产量,创造了良好的经济效益。今年日本客商又来我厂再续出口订单100吨。
3.3降低成本,提高效率按我厂清梳旧设备定员,30人/万锭,使用清梳联后,只需6人/万锭(三班运转),减少劳动定员24人/万锭。使用清梳联后,还节省了占地面积,特别是老梳棉间,腾出了大片面积,支援了其他工序的改造。
3.4.培训锻炼了维修技术力量Crosrol清梳联设备技术含量高,自动化和机电一体化程度高。我厂维修人员原来担心,怕不能很好掌握和维护这套清梳联。Crosrol的合资者上海纺机总厂给我们提供了详尽的培训和技术支持,不论是维修技术方面的问题还是质量攻关方面的问题,该厂的售后服务人员都能认真负责地提供有关资料,咨询,现场服务及备件供应,使得我们无后顾之忧。通过培训和实践,我厂的保全保养和电气维修人员得到了锻炼和提高。过去清花和梳棉,机械和电气各归各,现在清花和梳棉工段已经合并,维修人员既修清花也修梳棉。机械维修和电气维修人员也经常一起互相协作进行维修。
4有待改进之处
4.1,生条条干cV值经我们测试,一般都要超过4.5%,我们多次测试后道并粗细的条干,几乎没有影响,但我们希望Crosro]、公司今后能加以改善。
4.2.纺化纤的梳针式开清棉机还应根据粘胶纤维的特点,多配置一些可增加落棉的调节手段。
5结语
我厂通过使用克罗斯洛尔清梳联,使产品质量大大提高,产品档次也越上了一个新台阶,提高了我厂生产能力及劳动效率,降低了生产成本,提高了社会经济效益,为我厂创日舒品牌打下了坚实的基础。