西门子MM440变频器在K3502型地毯丝加捻机上的应用

中国是一个有着手工编织羊毛和蚕丝地毯的国家。直到Honeywell（前BASF）落户上海后，才开始转向用BCF编织地毯。随着写字楼和宾馆越来越多，新的地毯丝工厂陆续出现。这些工厂最初生产低质量的簇绒地毯，现在生产热定型丝，而且占有30%的市场份额。中国消耗的簇绒地毯从2002年的270万m2 增长到2004年的580万 m2。预计今后十年的年增长率为10%。现在，加捻热定型产品占美国市场的80%，占欧洲市场的55%～60%，但在其他地方的市场占有率仅35%。至今尚未大量使用该技术的国家在这方面很有可能会有高速发展。

西门子和国内某著名大型纺机企业联手合作，成功开发出K3502型地毯丝加捻机。K3502型地毯丝加捻机锭数为120锭；锭距500mm；全机总长为37m。控制系统采用一机两侧完全独立的控制方式。分左侧和右侧两个完全独立却相同的控制系统。 

控制系统分为机头电气开关箱和机身锭位控制两个部分。其中包括1个显示设定单元和左、右系统速度控制站和左、右锭位控制站。 

1．显示设定单元：采用西门子TP270-10彩色触摸屏，负责工艺参数的设置、控制命令的下达及整机工作状态的显示。显示屏操作画面分左右两部分，分别设定和显示机器左右侧的工艺参数和运转状态。

其主要菜单包括如下内容：

工艺参数设定：工艺参数的设定和管理。需设置密码。

工艺参数配方：各种工艺参数的配方，便于管理，需设置密码。

2．系统速度控制站：采用西门子S7-226 PLC负责系统的控制；工艺参数的传输和管理；整机的操作和运行协调；整机状态数据的管理；整机各故障信息的处理。控制框图如下。

S7-226 PLC采用CAN open总线（自制通讯卡）方式与各锭位上的单片机锭控卡连接，完成各锭位的控制、数据采集。 

3．锭子速度控制：由2台西门子MM440 75KW变频器分别驱动左右侧60台锭子电机。系统控制站根据设定值和锭位实际速度的平均值经过运算后用通讯方式控制变频器运转。控制精度达到0.01HZ。 

 4．卷绕速度控制：由2台西门子MM440 0.75KW变频器分别驱动左右侧2台卷绕减速电机。卷绕变频器与其配套的旋转编码器组成闭环反馈系统；控制精度达到0.01HZ。

5．超喂速度控制：由2台西门子MM440 4KW变频器分别驱动左右侧2台超喂减速电机。超喂变频器与其配套的旋转编码器组成闭环反馈系统；控制精度达到0.01HZ。

6．横动速度控制：由2台松下750W交流伺服驱动器和驱动电机加减速器分别控制左右侧横动移纱,卷绕和横动速度要根据设定的交叉角，防叠长度在交叉角1和交叉角2之间按0.5°步长循环递增、递减运行。

7．锭位控制：各锭位都由各自的单片机控制。

1锭位的起动、停止：各锭位正常单独起停。主要为电锭运行、刹车、断纱信号判断，计长信号及指示灯的联锁控制。定长满管自停。

断纱和失张监控：在捻线过程中产生断纱或纱线张力发生波动时，锭位站能使相应锭位按规定顺序停车，并发出故障信号。

每个锭位有5种状态，正常运行、正常停车、断纱、失速、满管。

经过实际运行证明：西门子MM440变频器和S7-200 PLC，性能质量稳定可靠，应用方便、快捷。 

MM440变频器以及和电控柜安装图

K3502型地毯丝加捻机单机结构图

      车间现场图