變頻器在卷接設(shè)備中的應(yīng)用

1 概述

隨著我廠卷接包裝車間設(shè)備的更新，對(duì)卷包車間工藝條件的技術(shù)要求也越來越高，同時(shí)為了降低卷煙生產(chǎn)的成本，我們對(duì)卷包車間卷接機(jī)組集中工藝風(fēng)力與風(fēng)力除塵系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

1.1 現(xiàn)有設(shè)備存在的不足

改造前設(shè)備是九五技改安裝的設(shè)備，控制方式簡(jiǎn)單，功能不完善，無風(fēng)速監(jiān)測(cè)和閉環(huán)控制，因而風(fēng)速不夠穩(wěn)定，不能根據(jù)煙機(jī)開啟的數(shù)量實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。同時(shí)電機(jī)利用率也低，浪費(fèi)大量電能，且不能及時(shí)了解風(fēng)門的運(yùn)行情況和故障報(bào)警，不能保證車間新設(shè)備的工藝指標(biāo)。在啟動(dòng)或停止過程中，還會(huì)產(chǎn)生很大的電氣和機(jī)械沖擊。

1.2 設(shè)計(jì)思路及方案

設(shè)計(jì)新系統(tǒng)要為卷包車間13 臺(tái)卷接機(jī)組提供集中工藝風(fēng)力以及風(fēng)力送絲除塵自動(dòng)監(jiān)控功能，希望該系統(tǒng)具有：

1)動(dòng)態(tài)顯示卷接包工段工藝風(fēng)力、風(fēng)力送絲及除塵系統(tǒng)工藝流程;

2)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)壓風(fēng)量，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高機(jī)臺(tái)有效作業(yè)率，同時(shí)達(dá)到節(jié)能效果;

3)提供系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作功能，在中央控制室即1 概述隨著我廠卷接包裝車間設(shè)備的更新，對(duì)卷包車間工藝條件的技術(shù)要求也越來越高，同時(shí)為了降低卷煙生產(chǎn)的成本，我們對(duì)卷包車間卷接機(jī)組集中工藝風(fēng)力與風(fēng)力除塵系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

1.1 現(xiàn)有設(shè)備存在的不足

改造前設(shè)備是九五技改安裝的設(shè)備，控制方式簡(jiǎn)單，功能不完善，無風(fēng)速監(jiān)測(cè)和閉環(huán)控制，因而風(fēng)速不夠穩(wěn)定，不能根據(jù)煙機(jī)開啟的數(shù)量實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。同時(shí)電機(jī)利用率也低，浪費(fèi)大量電能，且不能及時(shí)了解風(fēng)門的運(yùn)行情況和故障報(bào)警，不能保證車間新設(shè)備的工藝指標(biāo)。在啟動(dòng)或停止過程中，還會(huì)產(chǎn)生很大的電氣和機(jī)械沖擊。

1.2 設(shè)計(jì)思路及方案

設(shè)計(jì)新系統(tǒng)要為卷包車間13 臺(tái)卷接機(jī)組提供集中工藝風(fēng)力以及風(fēng)力送絲除塵自動(dòng)監(jiān)控功能，希望該系統(tǒng)具有：

1)動(dòng)態(tài)顯示卷接包工段工藝風(fēng)力、風(fēng)力送絲及除塵系統(tǒng)工藝流程;

2)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)壓風(fēng)量，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高機(jī)臺(tái)有效作業(yè)率，同時(shí)達(dá)到節(jié)能效果;

3)提供系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作功能，在中央控制室即可完成系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止、參數(shù)設(shè)定工作;

4)在線報(bào)警功能，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以明確的信息，定位指示故障類型和原因，使故障得到及時(shí)排除。

對(duì)此，針對(duì)卷接機(jī)組集中風(fēng)力供給系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用西門子S7-300 控制系統(tǒng)、Profibus-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)、人機(jī)界面操作系統(tǒng)，利用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恒壓負(fù)反饋控制，使系統(tǒng)在不同負(fù)荷下運(yùn)行穩(wěn)定，確保卷接機(jī)組正常工作，同時(shí)節(jié)約電能。

2 集中工藝風(fēng)力平衡與風(fēng)力送絲除塵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總流程圖如圖1 所示。系統(tǒng)總流程是觀察了解整個(gè)工藝風(fēng)力與風(fēng)力送絲除塵系統(tǒng)運(yùn)行的窗口。

圖1 中，設(shè)備運(yùn)行和停止采用顏色變化方式進(jìn)行表示。(綠色)表示風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、閥門打開狀態(tài)、氣動(dòng)平衡閥打開、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài);(紅色)表示風(fēng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)、閥門關(guān)閉狀態(tài)、氣動(dòng)平衡閥關(guān)閉、電機(jī)停止?fàn)顟B(tài)。

送絲管道吸絲時(shí)有虛線顯示，非吸絲狀態(tài)虛線消失。

在卷接機(jī)組上有兩個(gè)指示燈，右邊為風(fēng)機(jī)上電指示，左邊為烙鐵放下指示(機(jī)組工作)，紅燈表示停止，綠燈表示運(yùn)行。

2.1 系統(tǒng)的功能

從圖1 中，我們能夠詳細(xì)觀察整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并且可以完成送絲、風(fēng)速設(shè)定等操作任務(wù)，該系統(tǒng)能夠完成卷包車間13 臺(tái)卷接機(jī)組的供絲任務(wù)。具體劃分為：3 套集中工藝風(fēng)力與除塵系統(tǒng)———以FC1、FC2、FC3 表示，其中FC1包括1#~3# 卷接機(jī)組(3 臺(tái)ZJ17)與12#~13# 卷接機(jī)組(2 臺(tái)MK95)、FC2 包括4#~7#(4 臺(tái)ZJ17)卷接機(jī)組、FC3包括8#~11#(4臺(tái)ZJ17)卷接機(jī)組，為其提供生產(chǎn)需要的負(fù)壓風(fēng)力和除塵;2 套風(fēng)力送絲———以FS1、FS2 表示，分別為1#-7#、8#-13# 卷煙機(jī)供絲和除塵。如表1 所列。

2.2 工藝改造內(nèi)容

每個(gè)系統(tǒng)主管上各設(shè)置1 個(gè)壓力傳感器，用于檢測(cè)和控制系統(tǒng)的風(fēng)壓變化，集中式工藝風(fēng)力與除塵系統(tǒng)通過變頻器控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，形成負(fù)壓，為已拆除風(fēng)機(jī)的卷接機(jī)組提供穩(wěn)定、平衡的生產(chǎn)工藝條件，在各臺(tái)機(jī)組的卷煙機(jī)支管上，裝有壓力傳感器，用以檢測(cè)負(fù)壓值。在各臺(tái)機(jī)組的接裝機(jī)支管上，也裝有氣動(dòng)平衡閥，用以減少機(jī)組在非工作條件下對(duì)其它機(jī)組的影響。風(fēng)力送絲系統(tǒng)通過變頻器控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，形成負(fù)壓，將喂絲機(jī)中的煙絲通過送絲管道，以適當(dāng)?shù)乃俣容斔偷礁鱾€(gè)卷接機(jī)組的儲(chǔ)絲箱。在每臺(tái)卷接機(jī)組的吸絲回塵管上安裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和孔板流量計(jì)，通過控制閥門的開度，調(diào)節(jié)風(fēng)速的變化?？装辶髁坑?jì)用于檢測(cè)送絲的風(fēng)速。同時(shí)，吸絲回塵管上還安裝了補(bǔ)風(fēng)閥和吸絲閥，兩者形成一開一閉的切換狀態(tài)。在吸絲狀態(tài)下，吸絲閥門打開，補(bǔ)風(fēng)閥關(guān)閉，吸絲回塵管中的負(fù)壓可以將喂絲機(jī)中的煙絲送至卷接機(jī)組的儲(chǔ)絲箱;在非吸絲狀態(tài)下，吸絲閥關(guān)閉，補(bǔ)風(fēng)閥打開，模擬吸絲工作狀態(tài)，用于減少整個(gè)風(fēng)力系統(tǒng)的擾動(dòng)，進(jìn)而保持其它送絲管道的風(fēng)速穩(wěn)定。