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浔之漫智控技术(上海)有限公司
主营：西门子DP电缆代理商
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西门子模块6ES7223-1BL22-0XA8使用方式
近年来随着纺织机械机电一体化技术水平的不断提高，交流变频调速已成为一种趋势。在大多数新开发的纺织机械产品中几乎无一例外地应用了交流异步电动机变频调速装置。
1 交流变频调速的特点
1.1 减少功耗降
纺织厂离不开空调设备。当空调电机使用变频调速器控制后，降低了功耗，大大节省了用电支出。据某公司提供的数据，全年12台空调机可节电24余万元，空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。
1.2 简化了机构提高了性能
通过PLC可编程序控制器或工控机的控制，再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。根据生产工艺曲线控制各机构的运动，进而简化了机构。比如粗纱机利用交流变频调速，去掉了锥轮变速机构，从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。
而对于细纱机来说，由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮，进而克服了由于成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃有冲击的现象。使得细纱卷形状良好。以便于下一道工序的高速退绕。同时利用变频调速器控制三十九主电机的变速来控制锭子的转数，使得细纱在大中小纱时转速在变化，以减少纱的断头率。
2 交流变频技术的应用
变频器控制的纺织机械山个的交流电机主要氛围两类。一类就是常用的Y系列的交流异步电机。这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺机上。而另一类为交流变频调速异步电机。主要用语调速精度要求高、调速范围大的机器上。
下面介绍一下不同形式的变频器。
（1）用变频器开环控制异步电机调速称为V/F形式。这种方式电路简单、。但调速范围在10：1范围以内，调速精度较低2%~5%，并且低速性能不理想。因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。
（2）采用无速度传感器矢量控制变频器。其有优良的低速特性。电路结构简单，性高。同时还具有较好的加减特性、转矩特性以及电流限制特性等。调速精度可达0.5%~1.0%。调速范围在20：1范围以内。较适合印染机械的调速等。
（3）采用带速度反馈的矢量变频控制异步电机，闭环变频调速，又称交流伺服电机。调速范围可达100：1。为了提高变频器开关频率，应用功率绝缘栅双型晶体管（IGBT）取代一般的大功率管（GTR）。可实现响应、、智能化。适用于调速要求较高且恒张力、恒线速的分条整经机、浆纱机、热定型机以及化纤长丝纺纱设备等。
在一些设备上，如巴马格告诉的卷绕头以及DLENES告诉的热辊等不见，将所需电气元件与变频器及控制面板与卷绕头机械部分合为一体，是减少了体积，增强了性。
3 变频调速器在纺织中的应用实例
变频调速器应用于纺纱机械中，可以说几乎各个工序的机械上都应用了。包括开清棉机、梳棉机、条卷机、精梳机、并条机以及粗纱机、细纱机和洛简机等。对于织造机械则有浆纱机、整经机等。另外针织机、无纺布、化纤机械、印染机械上也大量适用了交流变频调速器。下面介绍一下粗纱机机浆纱机。
3.1 FA491高速悬粗纱机
此种为我国近年来开发出的新型粗纱机。采用工控机、PLC及变频器控制4台电机，分别转动锭翼、罗拉、简管及龙筋升降，去掉了锥轮变速装置、成型装置等，简化了机构。效、性高，低噪音，便于操作及维护保养。工艺适应性好，减少断头。速可达标1500r/min，实现了人机对话、停车翼自动定位等新技术。是一种高水平的粗纱机。
3.2 GA308型浆纱机
本浆纱机为交流分布传动。其中上浆槽、下浆槽及烘筒为交流变频电机传动，而织轴及拖引辊为交流伺服变频电机单传动。共适用了5台变频器、2台伺服控制器以及压力、温度、回潮率等传感器。由工控机和可编程序控制器PLC控制。构成了一分布控制系统。其中PLC用来整机的动作以及回潮率、烘房及浆槽的温度及压浆辊压力等参数控制。整机受工控机的控制。此机控制精度高，性能稳定，故障率低。是一种高质量、高水平的设备。
4 对变频调速器在纺织种的应用展望
我国纺织业化迈进的进程正在加快。但与水平比还有很大的差距，为了缩小差距，我们应在纺织机械的机电一体化的水平上不断提高。把交流变频技术好地应用于纺织机械的控制之中。
要不断开发有我国自主知识产权的高质量、高水平的变频器以及交流伺服电机控制器。积推广智能化技术、现场总线技术，实现网络控制。通过数显仪表及触摸屏实现人机对话。使防止进行真正处于水平。
一、项目的由来
珠海经济特区玻璃纤维企业有限公司动力车间，拥有三台活塞式空压机,为全厂提供压缩空气，是重要的动力来源。我们知道如果在空压机进气管路上装上节流阀，调节时节流阀逐渐关闭，使进气受到节流，压力降低，也就是使压力系数lp减小，由排气量公式：
Q=p/4D2Slplvltlln
可知，当改变了lp时，排气量Q也就随之变化。同时，我们也注意到多级压缩机采用节流进气调节，将引起级间压力重新分配，致使活塞力均匀性受到破坏，同时使末级的排气温度升高，甚至过许用温度。因此，调节范围受到限制，经济性比较差，再加之设备使用年限久，所以，各种气阀、活塞环、导向环等部件容易损坏，维修费时、费工，使正常的生产受到影响。1999年4月，我们与该公司经过充分地协商，决定采用闭环控制方式，对原空压机系统进行恒压供气改造。改造结果明：系统供气的精度得到了提高，故障率大幅度下降，并了一定的节能效果，达到了预期的目的。
二、系统改造前的状况
原系统输出压力在0.6~0.75MPa之间波动。
加载时间85秒，电流115安培；卸载时间35秒，电流5安培。
压力波动对管网冲击大，加载/卸载时噪音大。
开环控制，不能保证控制精度。
起动电流大。
输压大于0.75MPa时，自动打开泄载阀，造成能源浪费。
三、系统改造后的期望指标
空压机输出压力控制在（0.6±0.05）MPa范围内。
软起动方式。
分段运行控制。
油温、压力报警功能。
能与原操作系统切换；与备用机组切换。
四、系统方案的设计
理论依据
从空压机排气量公式可知，汽缸的面积和长度基本是不变的，系数lp、lv、lt、ll及转速n的调节，才能有效地调整排气量Q。说过各种系数的变化范围有限，这样看来，理想的调节方式就是改变转速n。连续的转速调节，优点在于气量调节连续，调节工况比功率消耗小，压缩机各级压力比保持不变，压缩机上不需要设置专门的调节机构，转速降低后，气阀和管路中的压力损失少，气体在汽缸中的热交换改善，单位气体量的功耗降低，各种易损件的寿命延长。
2、系统采用SIEMENSMIDI MASTER75KW变频器为执行机构，SIEMENS6ES7 214-1BC01-0XB0可编程序控制器（PLC）为控制单元，用KYB600G08AM/1Y0Y工业压力变送器对压力信号采样，反馈给PXW9智能调节仪（PID）。此信号在PID内与工艺设定信号进行叠加和运算后，作为变频器的运行给定信号。如图一所示。
三、控制系统软件的实现
控制程序框图如图二所示。当系统准备条件就绪时，（无故障，卸荷阀关闭，各种压力正常，闸开关已选择好），就可以启动运行。因为整个系统是一个快速响应过程，所以采用PI算法控制。当过程变量（PV）大于设置值（SP）时，PID输出模拟的信号减小，变频器减速运行；反之，PID输出的摸拟信号增大，变频器加速运行。如果系统压力过PID内置上限，变频器又转到上限频率运行。
四、系统的调试和运行
99年4月底，开始了空压机系统的调试和试运行。变频器下限频率定在20HZ，上限设为50HZ，工作压力定在0.6Mpa。经过一段时间的运行，了以下的效果：
1、运行转速降低近50%
改造前为工频运行，压缩机转速为501转/分，改造后测定正常情况下，运行转速为268转/分，即可满足供气要求。
它使：a设备寿命延长：
活塞环：改造前，平均寿命为50天，改造后，已使用110天未换（其中含50天全速运行），阀片冲击声。
b噪音降低，优化了工作环境。
2、供气压力稳定
改造前罐压力设定在0.60加载，0.75卸载，改造后，工作压力设定在0.60Mpa。稳定时，压力偏差0.01MPa。
3节电效果
电表对该站用电量的记录为：
改造前的4月份为45878KW.h，改造后的6月份为40645KW.h，节电5233KW.h/月。（这是由改造的1#机所得）
五、存在问题及解决办法
改造后，运行转速大降低，这样就出现了油压降低及马达散热条件恶化使马达运行温度升高的两大问题：
1、油压问题
原系统技术要求：正常压力在0.18-0.20MPa。改造后，油压在0.8-0.1之间。经调整减压阀后，油压可保持在0.12MPa。
经测定主轴外表温度，改造前为52℃，改造后（在0.1MPa下），主轴外表温度为45℃，温度改造前，说明能满足润滑条件。
2、马达温升问题
改造前测得的温度为48℃，改造后测得的温度为68℃。
查机械手册（92年版）五册，B级绝缘，温度为130℃，温升为90℃；
马达的运行温度比改造前上升了20℃，但仍在允许范围，加强制冷却风机。
六、结论
改造后，经一年多的连续运行，证明变频器性能稳定，系统能达到恒压运行，设备寿命延长，运行噪音降低，大大减少了设备的停机维修时间，了预期的目的。
一.行业概述
大面积真空镀膜在我国有其重要的意义.涉及的行业也很广,如玻璃,太阳能,钢铁,印染等.特别是玻璃行业它,它是许多行业的基础.直接影响到的行业有建筑,彩电,液晶,电子,光学仪器等. 特别现在流行的LOW-E幕墙玻璃,不仅和建筑的格局,室内的采光,涉及其空调的安装的和节能。大面积真空镀膜工艺的解决具有其重大的实际意义.
在整个系统中,1.监控系统采用工业PC及Wonderware 的intouch bbbbbbsviewer系统。具有数据采集和实时监控功能.
2.PLC控制部分采用AB公司的SLC 5/04。具有强大的组态功能。
3.传动部分用变频器驱动,这样能根据工艺的要求很方便的调节整个传动的速度.
4.通讯部分采用DH-485通讯模式。
整个系统的设计应该说很完善了.在实际环境中使用半年,效果不是预想的那样。监控系统的通讯时间特别长且经常无来由的通讯中断,不仅不能正常的采集数据，谈不上实时监控。生产出来的废品很多，而且重做花费的时间多。根本谈不上生产效率。
三．解决方案
在长期的实际观察中，发现出现通讯中断时，并不是因通讯器件的损坏引起的。慢慢发现一些规律：在启动溅射时引起的通讯中断的次数多；其次是在有溅射其间的通讯中断；其它一般是有器件损坏或通讯线连接不。还有一开机通讯连不上的情况也有发生。
分析结果：
1. 溅射镀膜设备的电磁干扰。在真空镀膜配备了溅射镀膜设备,溅射电源经过整流、斩波、逆变得到30K的高频高压电。溅射设备的电源对外形成特别强电磁干扰。
2. 整个工业环境电磁污染严重。在整个控制系统中，存在大量的继电器和高速脉冲。这样一来使的通讯不能正常的工作，或者在通讯过程中串入另外的脉冲改写了通讯的数据。导致其系统的通讯性能差。
3. 通讯的传输速率慢。
解决方案：
重新采用加强型高速数据网络DH+模式。其通讯率达到230.4KBPS。它是广泛适应于工业环境下的一种网络通讯模式，具有很强的抗外界电磁干扰能力。适合电磁污染严重工业环境下使用。在使用DH+工业局域网通讯模式来实现整个网络的数据采集和实时控制.要求所有的连接入网的通讯器件按DH+的协议通讯和通讯接口。PLC是AB公司的SLC 5/04,它本身就有内置DH+通讯接口。变频器没有通过PLC，而是直接连入该网络的器件。在了解几种不同的变频器后，采用AB公司的1336 PLUSII型号的变频器。
修改后的效果:
在实践使用中，效果很好。到目前已经使用4年，从数据采集到实时控制，通讯都很稳定。变频器及各部件运行正常。生产部操作技术人员使用很方便。从生产的效率来看，年生产量可达280万平方米。达到规模化连续生产的能力。
四.1336 PLUSII变频器特点：
1. 无速度传感器矢量控制。
2. 功率从0.37-448KW。
3. 运行固件存储在新的技术水平的闪存中。用户可以通过INTERNET(互联网)或当地的销售处获得新的固件文件,使用计算机或固件下载模块(1336F-FDM)简单的升级变频器的固件。
4. 远程适配器。由不同的选件，有许多不同的适配器。1336 PLUSII变频器有与DH+通讯远程适配器。
从1336 PLUSII变频器特点来看, 无速度传感器矢量控制是当今变频器的控制技术; 功率从0.37-448KW,当前使用的普通电机功率基本上都被包含,无特殊要求的场合下使用的电机,都可以在1336 PLUSII变频器找到对应的型号;运用闪存技术,用户可以很方便升级其变频器的运行固件; 远程适配器对应不同的选件，可以适应不同的通讯模式。
五.技术展望
1．工业控制和远程控制的结合
现在，许多工业控制和远程控制的结合了很好的成绩.有直接在互联网上解决公司的技术故障。工程师或其技术人员可以在外地通过互联网进入自己公司的网站，进一步输入密码，点击其设备的运行情况。这样就可以做到对设备的运行情况了如指掌。
2．工业控制和无线通讯的结合。
直接利用移动电话来接受你的设备运行信息或报警信息。这是目前要开发的技术。我们可以通过短信的形式将设备的运行信息和报警信息直接发送工程师的移动电话。以便工程师能及时地了解到设备的运行情况。不出现任何延误地处理设备出现的故障。
3．工业控制和远程控制，无线通讯的结合
这是在1点和的2点的技术结合。它的实现可以让工程师,无论是在公司内，还是在出差中,都可以随时随地了解到公司的设备运行情况和报警信息,重要的是同时又能在千里之外没有任何延误的解决设备出现的故障。这样，对正在使用的生产设备是一个特别及时的解决办法，也会给公司的损失减少到，甚至能节约很大的人力和财力。设备工程师和技术人员不用天天看守设备。处理故障的特别及时。可以做到在家里工作就能维护设备。给公司带来很大的方便。这一点必将在以后的应用中产生的影响，在工业控制领域创造一个前景广阔的市场。