台达产品在纺机行业转杯纺应用

 近年来，半自动转杯纺纱机崭露头角，并迅速地发展起来。它把转杯改为抽气式，采用半自动接头技术，使转速发展到6万r/min～11万r/min，纺纱质量几乎可与全自动媲美，而机器价格又比全自动的便宜很多，从而赢得广大纺纱用户的青睐。
　　转杯纺的纤维原料以棉和化纤为主，而麻、毛、丝、新型化纤原料的开发，特别是新型化纤（天丝、莫代尔、超细纤维等）的开发，给转杯纺带来新的生命力。在产品开发中，特别要利用转杯纺具有高度并和的优点进行多种纤维的混合利用，利用转杯纺更适合长、短、粗、细纤维混纺的特点，此外，转杯纺要合理利用传统环锭纺不宜纺制的低档纤维原料，合理回用废棉、下脚、再用纤维等。
　　目前，转杯纺设备逐步向自动化、多功能方向发展。国产全自动转杯纺纱机的研制继续深入；半自动转杯纺纱机朝着提高转速、改善接头质量，增加机台头数和多功能方向发展。
　　研制专用转杯纺设备，有中、长纤维转杯纺纱机，包芯复合纱转杯纺纱机，竹节纱转杯纺纱机等。

1  概述 
　　该设备实现全变频无极调速控制，电气系统由主控制部份、半自动接头部份（电子清纱部份选用）组成；主系统控制采用台达EH2系列PLC、VFD-B系列变频器、DeviceNet总线组网构成；半自动接头部份采用单片机控制；各控制部份之间通过Modbus组网技术；由触摸屏完成设备参数设定和显示以及机器的调试，自动化程度高，操作简洁方便。

2  特点
　　电气系统在整机中的概况。电气控制系统由A车头电气柜、B车尾电气柜和C中段控制板以及组成。

图1 电气控制系统由车头电气柜

车头PLC主机控制七台电机，其中转杯和分梳工频启动，引纱、卷绕、横动、左右喂棉电机通过VFD-B变频器使用PG卡做速度闭环驱动，卷绕和横动电机通过DevicNET总线根据纺织品种做相应的三角波调整，实现张力控制。通过PLC高速脉冲输入采集计算转杯和分梳转速，通过通讯将引纱、卷绕、横动、左右喂棉电机转速读回，显示于触摸屏上。
　　车尾PLC控制分梳、转杯、工艺风机、排杂风机、左右输送带的启停，左右筒纱计数。
　　中段控制板单片机（24块）实时通讯计算产量和锭数数据，通过MODBUS协议将相关数据传输回触摸屏显示。
　　整个控制系统采用标准的现场总线DevicNET架构起高速稳定的现场实时通讯系统，对变频器及远程PLC（车尾）站进行统一控制，具有响应快、可靠稳定、故障易诊断、现场抗干扰能力强等特点，同时满足设备摆频（高速交换设定频率数据）实现张力控制，变频器采用PG卡速度闭环PID调节，保证运行的控制精准度。

3 系统配置 
　　系统配置如表1所示。

表1 系统配置图 

4  网络框架图
　　网络框架如图2所示。

图2 网络框架

5 部份触摸屏内容
　　通过该画面，了解到所有单片机与触摸屏的正常通讯是否正常。如图3所示。通过该画面监控各保护信息、变频器状态，如图4所示。手动调试画面，单独运行各电机。如图5所示。

 
图3 部分触摸频内容
　 
图4 监控保护信息及变频器状态
 

图5  手动调节画面

6  结束语
　　目前客户已经使用该机型有十几套，总体来说运行稳定可靠，客户称DeviceNet总线通讯可靠、响应快，用于三角波调速效果很满意，也对我们台达PLC、HMI、AMD产品有更深入的了解，后续产品开发会更倾向于选择使用台达产品。这个项目也是我们和施奈德同场竞技的结果，客户开始有意愿使用施奈德控制方案，经过同仁努力，使用了全套台达配置。后续也需要做好客户技术服务工作，保证长期合作。

作者简介：
　　杨伟强，男，出生于1983年7月，毕业于太原理工大学，通信工程专业。现任中达电通股份有限公司太原分公司应用工程师，负责山西自动化行业客户技术支持、指导、调试工作。