德国连续纺丝机控制系统改造

摘 要 ：文章总结了对德国连续纺丝机控制系统的改造及改造后取得的效果,对今后纺丝生产稳定具有实用实效的重要意义.

关 键 词 ：控制；速度；联动；纺丝泵；烘干；泵轴

中图分类号：TS156 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-10-0221-1

发展连续纺技术是当今化纤生产优先发展方向,公司于2007年引进德国连续纺丝机,其特点是纺丝处理主电机通过轴连接处理辊,同时控制分丝辊与纺丝泵轴,再通过轴连接带动主烘干辊与分丝粹偶,可以说是连续纺丝机一体化,彼此之间通过齿轮调节协调纺速.因不同的品种需要不同的纺速,纺速的调整是通过更换变速箱齿轮来完成的,而且相互之间配合要求极其严密.通过一定时间运转,体现出众多不协调现象.本文探讨如何使纺丝机由机械一体控制改由电气分段控制,如何实现各段速度匹配的问题,确保生产协调与稳定.

1.引进连续纺丝机现状调查与原因分析

1.1连续纺丝机现状调查

德国连续纺丝机原采用机械一体控制,纺丝烘干、纺丝泵速度不匹配,需要停车不断调整,故障频出,一点停则全机停车,需要重新升头,增加成本,全机停车一次直接浪费一万余元,改造前13台车平均每月停车26次,一年停车近300余次.改前换旦或纺新品种时,采取频繁计算和调齿轮的方法,影响时间长,产量损失大,受机械尺寸影响,经常出现齿轮偏大或偏小情况,对限度的影响缺陷无法改进.原纺丝过程采取一体化联动控制方式,运行中需要变更参数无法实现.

1.2 连续纺丝机问题原因分析

艾卡车间自安装投用后很长一段时间内设备运行一直没有走上正轨,因机械协调能力较差,控制不稳,生产工艺波动大,导致各种设备运行故障频出,成品丝质量及产量一直不达标,经过很长一段时间现场跟踪及调研分析,发现由德国异地拆迁安装,本身一些部件较重,同时在拆迁、运输过程中造成部分部件磨损遗失,因此在安装过程中难免会用国产件替代,又因原设备要求各部件相互之间配合极其严密,因此二次安装难免出现不协调现象,故障频出也在所难免.因原系统采用联动式一体化控制,各部分彼此之间配合十分紧密,环环相扣,因此一点停车将造成全线停车,同时受原设计方式限制,造成参数不能随机调整,使生产控制陷于被动.

2.关于对连续纺丝机电气控制系统改造的方案论证与应用实施

2.1 连续纺丝机电气控制系统改造的方案论证

根据生产工艺需求,将此联动式一体化控制分为三步,即纺丝处理主电机通过轴连接处理辊,另设置主烘干电机带烘干辊,再设置4个纺丝泵轴电机带纺丝泵,这样通过分段设置调节便于控制和协调纺速.我们在其控制系统采取四个层次研究考虑：

2.1.1 现场机台开停控制采用分段控制 即纺丝处理主电机、烘干电机、纺丝泵轴电机分别单独控制,现场急停开关也与其配套分别单独控制,一改原来一点停车全线停车现象,避免了停车带来不要的损失.而采用分段控制后,如果纺丝处理主电机故障,纺丝泵可正常运转,可以不需要工艺处理排胶换喷丝头；如果烘干电机故障,纺丝泵和处理辊可正常运转,可以不需要工艺处理及重新分丝；如果一台纺丝泵电机故障,其他3台纺丝泵可正常运转,可以不需要工艺处理.

2.1.2 通过分段控制基础上设置分段变频调节系统 即各段设有单独可根据要求便捷控制纺速,纺丝处理主电机在现场设置电位器箱,根据工艺参数调节纺速,再通过反馈显示到转数表上,相也可相应调节,一改原来通过调节齿轮来改变转数,操作更加便捷,速度调节更加准确,同时节约电能.

2.1.3 通过分段控制基础上设置纺速联动调节系统 保证根据各段纺速协调一致,以纺丝处理主电机变频器为主基准元件,以对应烘干电机与纺丝泵轴电机变频器为辅从动元件,即纺丝处理主电机速度变化,烘干电机与纺丝泵电机速度随之变化,再通过参数设置,达到纺丝烘干泵轴速度联动匹配一致.

2.1.4 设置4个纺丝泵轴电机带纺丝泵 这样通过纺丝处理主电机变频器调节控制和协调纺速.我们在对其实施4个纺丝泵轴电机分段控制,并加装手自动开关,达到了手动状态下实施排胶,自动状态下实施生产控制,进一步满足了生产需要.

2.2 对连续纺丝机电气控制系统改造的实施应用

根据生产需要,在变电所内加装纺丝泵轴控制系统,自制即纺丝处理主电机,主烘干电机,4个纺丝泵轴电机联动系统,这样做到通过分段控制调节,协调纺速；在原盘型论证设计,既保证设计可靠又要保证新旧衔接,在原盘原回路进行改造,整个装置装设在原盘内,既可节省资金又可保证安全可靠运行；自行设计,自制仿真纺丝处理主电机,主烘干电机,4个纺丝泵轴电机联动系统,对信号隔离器选型调试,对各变频器设置参数,信号隔离转换器,按设计图纸接线联动调试,确定其可行性,并组织实施；现场试验可行性,通过现有设备12#车计划停车检修时做到在原盘,加装改系统,如果出现问题,又可以恢复原方式运行,做到避免不必要资金浪费,通过试验,跟踪检测调试,取得理想的效果,为整体改造提高可靠依据和保证；通过试验成功,我们先后对12# 13# 3# 4# 7# 10# 11#连续纺丝机进行了改造,取得理想的效果,陆续将对其他6台进行改造.

3.改后效果

达到机台更换品种时不再用更换齿轮就可完成,缩短了作业时间,提高了产量及自动化控制程度；对纤度的粗细可随时调节,确保了产品质量的稳定；单台机发生故障时无需整机停车,减少了大量的不必要浪费.改后艾卡机台每月非计划停车次数由原来的26次,减少为2次,年减少非计划停车次数288次,每年减少损失280万.

作者简介：矫松涛,男,汉族,吉林省吉林市人,就职于吉林化纤集团电仪车间,研究方向：电气自动化控制.