大容量短纤维前纺装备解决方案(4)

盛丝桶往复装置的优劣最终在于盛丝桶内的丝束长度是否一致或偏差范围是否符合要求（本项目的丝束定长精度已能达到0.5‰左右）。盛丝桶往复装置是连续运行的，丝桶的进、出可以用定时或定长来自动触发控制。定长即根据丝束的长度来决定换桶的时间。其原理是在牵引辊的第六棍上装上编码器或接近开关，在牵引棍切入高速后，根据实际测得的脉冲数，计算丝束长度。在实际运用中，为避免信号被干扰，传感器电缆线采用了屏蔽双绞线，并可靠接地。定时即根据纺丝的时间来决定换桶的时间。在现有设备中，牵引棍大都采用同步电机，其速度误差非常小，故采用定时来完成，其与实际纺丝的误差也非常小。为保证每桶丝的长度一致，丝桶将满桶时，不管用定长还是用定时触发换桶，设备都将执行自动调整程序。其原理如图14所示。

(3)自动调整原理。系统到达预留调整时间t，无论纵向运动处于何种状态和位置（处于b点除外，）立即进入向后运动；到达b点后，向前运动t2/2；到达c点后，向后运动t2/2；系统正好到达基准点，完成准确定时或定长要求。根据上述原理在s7-300的PLC中编制相应的自动调整程序，精确制定盛丝桶往复装置的定长或定时要求，以满足最终丝束定长的精度要求。盛丝桶往复装置在纺丝设备中处于前纺和后纺中间，纺丝设备在实际使用中若在牵伸后，发现每个丝桶内丝束的定长差异较大，这时不仅要考虑盛丝桶往复装置工艺参数设置是否正确，还应考虑前纺牵伸部分、后方集束架等部分的参数及工艺是否合理，以便更好、更快地解决问题（前纺牵伸速度不稳定将导致丝束长度骤变，后纺集束架上的张力调节器设置不当的话，将会导致各个丝桶内的残留丝束长度相差过大，造成大量废丝，从而无法满足工艺要求）。

在PSL短纤项目中，用户曾提出其产量的5～6‰变成了废丝（由于尾丝残流在桶内无法使用），认为我们的盛丝桶往复装置的丝束定长控制有问题。于是我们对盛丝桶往复装置的运行情况进行了详细跟踪与记录（共记录了32桶）。根据记录，32只盛丝桶满桶最长用时46分58秒，最短用时46分56秒，误差仅2秒，按现场纺丝速度1260米/分计算，丝束长度误差为42米（±21米），折算成重量误差为±0.9公斤（原丝3.85d、32个位、喷丝板3150孔）。盛丝桶往复装置丝束长度误差完全在规定的误差范围之内。但PSL提供的尾丝记录量却远超出了误差范围，所以我们认为其原因并不在于盛丝桶往复装置本身，而是由其他原因所致。故提出了以下解决方案：

检查上述尾丝量多的盛丝桶在集束架下的位置是否固定。一般此类问题是由于集束架上丝束张力不匀造成，调整尾丝多的丝桶张力既可大大减少尾丝长度（最早牵完的盛丝桶增大张力，最后牵完的盛丝桶减少张力，以此类推，达到张力均匀），反复多次调试与检测即能大大减少尾丝长度。

用户根据我们所提出的建议进行了相关检测，最终发现确实是后纺集束架上的张力未调整好，才导致了尾丝的长度差距过大。逐一调整后纺集束架上的丝束张力后，解决了问题，用户非常满意。由此证明了我们的判断是正确的，相应的控制方案也是精确到位的，完全满足了用户生产工艺的要求。

综上所述，通过一年多的艰苦努力，大容量化纤短纤维的前纺设备生产线，在集中配套使用西门子S7-300 PLC的控制系统上取得了成功。所涉项目逐步在浙江慈溪、江阴华宏、江阴倪家巷、苏州新苏等用户厂多月的实际运行，技术指标均达到了国内领先、国际一流的水平。此标志着上海二纺机和西门子（中国）有限公司上海分公司合作的大容量短纤维设备的生产技术已日趋成熟与完善。由于该设备不断受到用户的亲睐,至今已有几十条生产线在全国各地投入使用，取得了可观的经济效益。同时，由于本课题的研发成功，令我们产研双方均积累了相应的控制经验，也给我们对其他高难度的纺机设备的开发提供了很好的借鉴。

伴随电气自动化技术的不断更新，化纤设备的发展也日新月异。我们会根据市场的需求，进一步加强产研合作、继续不断共同开发出更大容量的设备。相信，我们的合作前景将更加美好！