紧密纺集落细纱机方案

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1、紧密纺长车细纱机控制系统方案施耐德电气纺织和服装行业市场部石彦丽2012.5文档包括以下内容1．细纱机简介2．细纱机控制系统要求3．施耐德电气控制系统方案4．可视化能源管理单元简介5．主要元件清单1．细纱机简介细纱机是环锭纺纱工艺中的最后一道工序，其任务是将粗纱的纱条进行牵伸和加捻形成细纱，并卷绕到纱管上。长车细纱机大多为1008锭的配置，最多的也可达到1200锭。集体落纱的长车细纱机需要有自动落纱的人字臂结构，当纱管满纱后，自动落下满纱管，换上空管。卷绕成型质量是细纱机管纱的重要质量指标，成型的质量直接影响到后道络筒工序的退绕过程，对络筒机的生产效率有很大的影响。目前大部分细纱机仍采用机械凸

2、轮成型，在管纱的各个卷绕阶段通过固定的凸轮外形，调整刚领板的速度和升降位置，使之卷绕成标准的管纱。随着纺纱技术的发展，良好的成型和灵活地工艺调整方法越来越成为细纱机的重要发展方向，高性能的细纱机均采用电子凸轮取代机械凸轮箱，使成型的过程更灵活可控，也使管纱的质量上升到新的高度。2.细纱机控制要求2.1长车细纱机的设计要求该细纱机设计锭数为1008或1200锭，锭子采用一个主轴电机集中传动，电机功率为45kw，紧密纺风机采用变频驱动，电机功率为11kw。刚领板部分要求实现电子凸轮成型，成型曲线中各部分参数可以通过人机界面设定，刚领板采用伺服驱动，要求系统掉电时实现位置的记忆，保证下次上电时仍从当

3、前位置卷绕。长车细纱机采用集体落纱，落纱部分采用人字臂机构，其驱动来自于伺服电机，要求伺服位置定位精确，参数调整灵活。主电机和刚领板电机要求共直流母线连接，最好能实现掉电受控停车。HMI采用触摸屏，10”彩色。触摸屏编程口和通讯口独立，通过串口与PLC通讯，部分高端机型需要有以太网。3．施耐德电气长车控制系统方案3.1高性能控制系统方案：运动控制器集中控制方案3.1.1方案框图如下3.1.2方案一说明整体方案采用运动控制器，通过CANopen总线控制集落伺服电机、主轴和紧密纺变频器。主轴编码器脉冲输入到运动控制器LXM058的主轴脉冲接口，运动控制器内置电子凸轮曲线，通过Motionbus总线

4、控制刚领板伺服，实现电子成型。锭子变频器和刚领板伺服驱动器实现共直流母线连接，当系统失电时，通过CANopen总线检测到电压降低后启动主变频母线电压保持功能，通过主电机能量回馈实现两电机同步停车，保证系统失电时不断纱，减少重新启动时的工作量。注：上述掉电停车需要根据主轴传动部分的机械承受力确定停车时间，测试回馈能量能够保持母线电压的最长时间，效果待测试。3.1.3方案一的硬件配置主控制器LMC058内置CANopen、Motionbus、RS485、以太网接口和USB、MiniUSB等通讯接口。内置两轴电子凸轮控制器，内置主轴编码器接口，支持USB下载，支持MiniUSB口编程。本体内置

5、42个IO，26DI，包括10路快速输入，最高可配置8路高速计数输入，最高200KHz，16路晶体管输出，包括4路快速输出，可配置为两路PWM输出，频率100KHzATV71变频器驱动锭子电机，高性能电机，可速度或力矩模式运转，可扩展多种卡，可做闭环，可驱动同步电机等ATV32变频器驱动紧密纺电机，紧凑型书本式，可与伺服等并排安装，高性能变频器，可扩展，并内置简单逻辑控制功能LXM32伺服控制集落人字臂和刚领板成型，BMH电机反馈精度高达13万，可实现精确的定位3.2高性价比的方案：两个PLC分散控制方案3.2.1方案二控制系统框图3.2.2方案二说明整体方案两个PLC控制器，分别

6、位于车头和车尾，两个PLC控制器都内置以太网接口，可以通过以太网连接触摸屏，或两个PLC直接通讯，实现车头和车尾的数据交换。主轴编码器脉冲输入到车头控制器M218的高速输入接口，M218的输出脉冲采用多点位置模式控制刚领板伺服，模拟电子凸轮曲线，实现电子成型。车尾控制器负责整机逻辑控制及主轴变频、紧密纺风机变频和集体落纱伺服电机的控制和调速，其中变频器采用模拟量输出控制，伺服采用脉冲输出，实现落纱伺服的多段位置精确定位。3.2.3方案二硬件配置主控制器M218M218控制器，内置40点DI/O，最多有4通道高速计数，2路脉冲输出，内置以太网和两路串行总线ATV71变频器驱动锭子电机，高

7、性能电机，可速度或力矩模式运转，可扩展多种卡，可做闭环，可驱动同步电机等ATV32变频器驱动紧密纺电机，紧凑型书本式，可与伺服等并排安装，高性能变频器，可扩展，并内置简单逻辑控制功能LXM32伺服控制集落人字臂和刚领板成型，BMH电机反馈精度高达13万，可实现精确的定位3.3两种控制系统方案的特点3.3.1方案一的优势性能优异，LMC058内置电子凸轮，方便实现任何形状的凸轮曲线，如下图