贝加莱控制系统在纺织行业的应用--1500锭细纱机

1.        引言
　　细纱机是前纺设备当中重要的一环，性能稳定、工艺调整方便、成纱质量高、技术先进、自动化程度高、高效节能等成为未来的发展方向。
　　上海二纺机股份有限公司的EJM158JL型细纱机就是基于上述原则最新开发的1500锭超长细纱机。设备采用分段多轴同步驱动控制方案，使用贝加莱（B&R）高性能可编程计算机控制器（PCC）和分布式IO模块X20以及ACOPOSmulti调速系统，通过POWERLINK总线控制方式，实现带自动集体落纱的1500锭超长细纱机控制系统的完美方案。
2.        EJM158JL型细纱机控制系统方案
2.1.       系统控制要求
2.1.1.      特点
　　　　前、中、后罗拉，锭子及钢领板分别由电动机直接传动。
　　　　气圈环、钢领板与导纱板升降运动分离，有效控制纺纱张力。　
　　　　所有纺纱工艺参数通过人机对话，在操作屏中设置。
　　　　成纱质量达到国际先进水平。
　　　　集体落纱系统，落纱时间≤3分钟，留头率≥97％。
　　　　电动粗纱输送系统，减轻劳动强度。
2.1.2.      规格
　　　　锭数：              1008～1512
　　　　 纺纱线密度：        49～5tex （12～120Ne）
　　　　牵伸倍数：          10～60（无级调整）
　　　　锭速：              12500～23000rpm
　　　　捻向：              Z或S捻
　　 　　适纺纤维：          棉、棉型化纤
 
2.2.       设备传动示意图

2.3.       控制系统配置简介

　1)       PP251：5.7’’触摸式显示屏，集显示、操作、运算、控制于一体。
　2)       X20 ：分布式IO，体积小，接线方便。
　3)       X2X ：IO总线，100us的数据刷新周期。
　4)       POWERLINK ：驱动总线 100M实时以太网通信。
　5)       ACOPOSmulti：驱动系统，包括Filter滤波器、choke扼流电抗器、Power Suply unit主电源DC 800V、Control suply unit控制电源DC 24V 、安装底板mounting plate。
　6)       驱动轴：包括主电机，集落电机，纲领板电机，罗拉电机（为防止1500锭长车罗拉发生形变，每根罗拉分两段独立驱动，共12个罗拉电机）。
 
2.4.       控制系统示意图

3.        电气系统特点

1)       主控制系统采用高度集成的PP251，集分析运算、控制驱动、总线和人机界面于一体。

2)       驱动系统采用ACOPOSmulit多功能驱动器，集成电子齿轮、电子凸轮、精确定位等功能。

3)       驱动器特有技术：

　　  DC BUS电压恒定控制在800 V，不随输入电压波动而变化。

　　  功率因素接近1的再生供电单元（cos(φ) = 1），系统对外呈现纯阻性，无谐波干扰。

　　   一个逆变单元可同时连接两个伺服电机 (最大 8 kW)大大节省安装空间。

　　  制动能量回馈电网技术，直流母线电压闭环控制、通过底板连接，无需外接制动电阻，电机制动能量可以回馈电网。

4)       控制系统集了以下成功能模块：纱管成型电子凸轮、轴与轴（主轴，各罗拉，纲领板）同步、集体落纱精确定位等，用户可直接调用，输入工艺参数即可。

5)       POWERLINK实时以太网总线，100M的速率，同步功能在总线上实现，节省大量的连接线和同步卡，同时和上位进行大量的数据互传，实现数字化。

6)       安装底板多种安装方式，可采用柜内安装，穿墙式安装，外冷（水/油冷）等方式，完全解决纺织行业控制柜散热难的问题。

7)       电机可使用异步伺服电机，节约成本。

4.        结束语
　　本控制系统可根据用户要求可灵活更改配置，如罗拉可以采用1电机控制、或者2电机、3电机、6电机控制，根据工艺要求也可以纺竹节纱。本系统稳定性，使用方便性，维修简易性，自动化程度，成纱质量，节能等指标都达到国际先进水平，完全实现高品质细纱机的智能化，柔性化和数字化，为客户全自动细纱机提供了完美的整体解决方案。