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高端染整设备呼唤“数字化”


  随着现代控制技术和网络信息化技术的迅猛发展,染整设备在电气自动化的控制技术也得到“质”的飞跃,即“数字化纺机”理念在越来越多的设备上得到应用。太平洋机电集团上海太平洋纺织机械成套设备有限公司印染机械分公司(原上海太平洋印染机械有限公司/上海印染机械厂)主导产品LSR800型热风拉幅定形机,就是以数字化通讯技术取代了过去传统的PLC数摸转换等硬件配置连接方式的模拟量控制技术,在实现高端染整设备“数字化”控制技术产业化上迈出了成功的一步。上海太印机数字化热风拉幅定形机研发的主要特点是:

  ⒈整机采用总线控制技术,实现了全机人工控制向电脑数字控制的转换.该机共有轧车、下超位、上超位、左右毛刷等13单元需作实时同步传动,另有循环风机、排风机和扩幅等31台电机需要控制驱动。为此根据二者对通讯速率不同工艺要求,对前者采用CANopen通讯协议,对后者采用Modbus通讯协议,同时为了保证13单元同步驱动可靠性、实时性,并结合Twido PLC的特点,分成2条CANopen现场总线,再通过Modbus协议与CP1H PLC连接,可再与上位机连接。根据温度、湿度、位置等在线检测传感器的实时性,预留总线接口,从而达到分布式总线控制。

⒉预留以太网接口,为印染企业全面实现ERP管理奠定了基础.OMRON的CPIHPLC可扩展ETHERNET单元CS1W-ETN21,而且TwidoPLC也内置了以太网接口,可以达到与INTERNET连接,实现远程监控。也可与INTRANET连接,实现工厂网络化管理。

⒊采用虚拟主轴技术,适应高档、特殊织物定形工艺要求.采用链条的单独传动取代了复杂的机械结构,提供了可靠性的同时,增加了织物纬斜功能。如果左右链条采用主从关系的话,必定产生PID跟随计算,容易存在误差。为此我们通过采用VLTsoftware SyncPos软件把主信号的给定建立成一个虚拟的主轴,再给定2个从轴(左右链条),这样就避免了主从关系的PID计算。通过设置位置或速度的给定,达到织物同步位置或同步速度的纬斜。

⒋通过界面的亲善性,最大限度体现操作过程的“人文关怀”.整机采用了10.4寸和5.7寸大小2个界面,通过RS485通讯连接,界面使用了书签式页面和故障警示条,简化了操作模式,极大地方便了用户的可操控性。通过添置了超位量和车速的仿真,使得最大超位量可达到90%。全机在运行时的各种工艺、运行参数和各种故障都可直观地在界面上显示和记录。

⒌缩短现场安装、维护的周期,实现“用户价值”的经营理念.对染整设备而言,传统的安装调试的核心在于多单元同步张力调试好坏,也决定了设备的运行好坏。现在经过上海太印机在国内用户厂的安装调试来看,整个13单元同步张力调试,总共化了2个小时。这是因为采用了通讯技术,而无需象传统的模拟量控制方式,需要一个一个变频器调整,界面的提示也缩短了设备故障的检查时间。

⒍高端纺机与合理性价比的结合.高端纺机实现“数字化”控制必须在性价比上适应中国国情。所以上海太印机考虑到如果采用Profibus、Devicenet现场总线技术,需要在每台变频器上增加Profibus、Devicenet通讯卡,再在PLC上加通讯卡。这样设计成本较大,而最终也会转嫁到用户的头上。而如果采用Modbus通讯协议,经计算,通讯速率则达不到多单元同步的实时控制工艺要求。为此上海太印机采取了CANopen和Modbus协议相结合,加上虚拟主轴技术的一揽子方案,设计制造成本可以控制得较为合理化,却又能大大的提高了整机性能。通过在用户厂的使用,证明是可行的。

  可以预测,随着我国纺织工业经营模式的转变,必将带来纺机技术“革命性”的变化,特别是高效节能环保以及数字化控制技术在染整行业的广泛应用,将大大提升国内印染企业的技术能级和国际竞争能力。    

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