剖析腈綸紡絲交流變頻的技術難點及其發(fā)展方向

1、剖析腈綸紡絲交流變頻的技術難點及其開展方向摘要：本文主要介紹了交流變頻腈綸紡絲所采用全數(shù)字變頻調速矢量控制技術在國內腈綸紡絲消費線上的應用的現(xiàn)狀及其開展方向進展討論，對交流變頻腈綸的控制方式的選型具有一定的參考價值。關鍵詞：同步電機；變頻技術；調速；pl系統(tǒng)；控制；開展方向1概述腈綸紡絲消費線是一套連續(xù)性消費的裝置，消費工藝二十多個工位電機在靜態(tài)和動態(tài)下高精度同步運轉，由于電氣系統(tǒng)被控對象復雜，既有各工位的起、停、連鎖保護，又有整個系統(tǒng)調速、拉絲點位置、松弛環(huán)路等過程控制，工藝對電氣拖動系統(tǒng)的技術要求較高，消費線從f01計量泵到f20卷曲機有二十個工位，這二十個工位電動機要求嚴格按給定速度比例

2、高精度同步啟動、停頓以及正常運轉，尤其三個牽伸組，溶劑牽伸f4、f5，要求牽伸比為2.5，熱牽伸f13、f14要求牽伸比為4.6，再二牽伸f18、f19要求牽伸比為1.4。并且這些牽伸比根據(jù)消費要求隨時可調。這就使這二十臺正常運轉電動機當中，既有主動電機又有從動電機，f01及其備用變頻器系統(tǒng)是一臺變頻拖動多臺電機。西門子6se70變頻器參數(shù)復雜、功能較多，必須理解消費線上所有電機的機械特性，掌握每一個工位的運行規(guī)律，并且采取有效的方法的方法，使變頻器直流母線的電壓保持在有效范圍,防止變頻器過電壓。2交流變頻腈綸消費線工藝系統(tǒng)特點及的技術難點討論21腈綸紡絲工藝及傳動系統(tǒng)特點成組控制：多電機成組

3、協(xié)調傳動是腈綸紡絲傳動系統(tǒng)的一個特點；消費工藝連續(xù)性強，動態(tài)同步性能要好；有恒牽伸和恒張力控制要求；恒轉矩負載特性；要求速度控制精度高；高速紡，設備慣性大；上下速切換。22腈綸紡絲傳動系統(tǒng)難點控制聯(lián)鎖設置聯(lián)鎖目的：在發(fā)生異常、事故、或危險的情況下，及時地阻止這種危險，或是采取措施防止事故進一步擴大。紡絲線控制聯(lián)鎖分為兩類：一是開停機聯(lián)鎖，即設備有條件運轉，另一個是速度聯(lián)鎖，即前后設備速度的比例跟蹤。按控制區(qū)域劃分：前紡f1f15和后處理f16f20兩部分，互相獨立開停機聯(lián)鎖前紡緊急停車：e、p盤急停按鈕，聯(lián)鎖f4f15絲束水洗組聯(lián)鎖：絲束水洗組f6f10整組聯(lián)鎖前紡整組起停：控制f6f14整組

4、起動、整組停頓。油霧發(fā)生器聯(lián)鎖：二臺油霧發(fā)生器與水洗機聯(lián)鎖。油霧發(fā)生器起動后才能起動f6f10熱牽伸組聯(lián)鎖：f12離合輥及f13f14整組聯(lián)鎖：f12、f13和f14腳踢開關、f14星輥纏輥、松弛環(huán)路上下限光電等動作。水洗組聯(lián)鎖停車后，熱牽伸組將聯(lián)鎖停車。熱牽伸組整組起停：控制f12離合輥、f13、f14整組起動、整組停頓。松弛環(huán)路聯(lián)鎖：上下限超限動作后，f12離合輥、f13f15聯(lián)鎖停車；鋪絲機頭纏輥檢測動作，f15聯(lián)鎖停車。后處理f16f20為一組聯(lián)鎖，任一停那么全停定型機聯(lián)鎖：入口撲結、入口纏輥、出口超限、熱水循環(huán)泵停，f16f20包括輸送帶全停。再牽伸機聯(lián)鎖：再牽伸機入口張力輥上下位超

5、限，上油入口張力輥上下位超限。速度聯(lián)鎖前紡速度控制分為a、b兩組，a組：f1f12，b組：f13f14；f15速度由松弛環(huán)路控制，現(xiàn)場紡絲控制盤上設置f1f10設加減速開關，單獨調速微調各工位的速度，現(xiàn)場熱牽伸控制盤上設置f12f15設加減速開關，單獨調速微調各工位的速度。各工位的速度聯(lián)鎖為：f1f4聯(lián)鎖：f2f3速度隨f4速度比例變化；f5f14速度聯(lián)鎖，后工位隨前工位速度變化而變；保證牽伸關系不變；f1f15整組低速：f1速度為中心速度的1/3.6，f2f15速度為中心速度的1/3；f13、f14整組低速引絲：引絲速度由工藝人員在操作面板上設定；當f1f14各工位紡速確定之后，整組升降速時

6、，互相之間速比、牽伸比關系保持不變。各工位紡速值由工藝人員在操作面板上設定，現(xiàn)場加減速開關調節(jié)范圍預設20%，整組調速調節(jié)范圍預設30%。主控柜e上設鑰匙開關，便于在f1f14速度調整完成后，斷開各工位的加/減速回路。f15的速度由絲束在松弛環(huán)路中的位置確定。后紡速度控制分為定型機入口f16到卷曲機f20，在定型機主控盤tt盤上設置f16f20設加減速開關，單獨調速；該組有三個紡速：單機點動、整組低速、整組高速單機點動：在現(xiàn)場si、s、tt、r、r控制盤上分別設置了單機點動按鈕，假設按點動按鈕，那么點動速度優(yōu)先，點動速度值由操作人員在操作面板上設定固定值；整組低速：在現(xiàn)場si、s、tt、r、r

7、控制盤上分別設置了整組低速-高速控制開關，任意一個打低速，后處理組將按低速運行；整組高速：整組低速-高速開關任意一個打高速，后紡組將按正常高速運行。松弛環(huán)路控制f15的速度由絲束在松弛環(huán)路中的位置確定控制，用4個光電開關檢測絲束位置，實現(xiàn)轉速閉環(huán)控制。上下極限位實現(xiàn)上下限聯(lián)鎖保護開關，與熱牽伸組聯(lián)鎖。中間2個光電實現(xiàn)調速控制，自動調節(jié)鋪絲機速度，使之與f14紡速協(xié)調。軟件中采用自學習控制技術開發(fā)的松弛環(huán)路專用控制模塊，保證絲束垂環(huán)處于兩光電之間穩(wěn)定運行。pl及傳動系統(tǒng)采用基于pl和現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)方案，以s7-400h為控制核心，通過prfibus現(xiàn)場總線連接分布式i/從站和變頻傳動設備。系

8、統(tǒng)構造由pu控制主站、分布式i/、操作員面板人機界面、以及現(xiàn)場設備變頻器等幾部分組成，pu主站選用s7-400h，正常-備用選擇開關信號、一二烘循環(huán)風機信號、f1和f2采集信號等直接進入主站?，F(xiàn)場e、p、tt控制盤各配1套et200分布式i，將現(xiàn)場的i/信號通過現(xiàn)場總線送入pu控制主站，pu主站與et200、變頻器、操作面板等采用prfibus現(xiàn)場總線通訊，與ds上位機采用dbus協(xié)議通訊。操作員面板人機界面人機界面功能主畫面：以消費流程圖方式顯示各工位線速度、電機電流、輸出頻率等主要消費參數(shù)；設定畫面：工藝人員設定各工位正常紡速、熱牽伸組引絲速度、后處理點動速度、修改減速比等；監(jiān)控畫面：實時

9、監(jiān)視腈綸紡絲線各工位的運行狀況，顯示各工位線速度、電機電流、輸出頻率。報警畫面：對腈綸紡絲整個電氣系統(tǒng)的異常情況進展反映。3交流變頻技術在腈綸紡絲行業(yè)的開展方向變頻傳動控制系統(tǒng)。變頻傳動控制系統(tǒng)方式朝共直流母線方式開展，不僅可以減少控制系統(tǒng)體積，而且可以大大節(jié)省投資本錢。在腈綸紡絲拖動系統(tǒng)進展應用，進步其可靠性、互換性和抗干擾性。通訊系統(tǒng)的冗余控制。與常規(guī)控制系統(tǒng)相比，腈綸紡絲自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡一體化控制系統(tǒng)采用的是冗余控制系統(tǒng)，它包括冗余控制系統(tǒng)，冗余網(wǎng)絡系統(tǒng)，冗余軟啟動系統(tǒng)，系統(tǒng)由是一個三級控制系統(tǒng),由管理計算機；過程控制系統(tǒng)及直接控制系統(tǒng)組成,兩套系統(tǒng)同時共作，互為冗余，可把電傳動系統(tǒng)工

10、控機、pl、觸摸屏和電、氣、液儀表參數(shù)進展一體化設計，實現(xiàn)紡絲智能化的控制，實現(xiàn)前、后紡的全程無級調速，即使任意一套出現(xiàn)如pl，輸入、輸出模塊損壞及通訊中斷等故障時，另一套都能自動地投入。能量回饋控制。為理解決腈綸紡絲變頻系統(tǒng)處于再生發(fā)電狀態(tài)產生的再生能量，采用四象限運行的電壓型交-直-交變頻器，或者電源再生裝置，把有源逆變單元從變頻器中別離出來，直接作為變頻器的一個外圍裝置，可并聯(lián)到變頻器的直流側，將再生能量回饋到電網(wǎng)中,是降低能源消耗的有效方法。一體化智能化腈綸紡絲控制系統(tǒng)。腈綸紡絲控制設計充分表達以人為本的思想，將設備的操作、顯示、電器、儀表、計算機有機的結合在一起，機、電、液控制系統(tǒng)統(tǒng)

11、一設計，滿足紡絲工藝的要求，簡明的人性化操作界面，傻瓜式操作步湊，進一步進步紡絲可操作性和操作效率，紡絲現(xiàn)場控制臺通過網(wǎng)絡連接，把現(xiàn)場信號和操作命令傳送到主站的中央處理器，實現(xiàn)集中監(jiān)視與自動化控制采集的信息與控制網(wǎng)絡的信息，都可以通過主站pl的中央處理器，提供給上一級監(jiān)視系統(tǒng)及工業(yè)以太網(wǎng)，在vfd房的程序中設置變頻系統(tǒng)故障代碼及故障處理幫助，為現(xiàn)場電氣工程師提供近程和遠程技術支持。采用帶一體化管理系統(tǒng)。由管理計算機、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、工業(yè)局域網(wǎng)構成，進展技術資料管理：建立腈綸設備技術檔案庫，進展運行狀態(tài)管理：建立腈綸設備運轉數(shù)據(jù)庫，進展工藝資料管理：建立腈綸紡絲工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫軟件功能結論隨著腈綸紡絲工藝的開展，對交流變頻自動化控制系統(tǒng)的可靠性提出更高的要求，進一步完善交流變頻控制系統(tǒng)所具