《精编》纺织机械自动化技术发展现状与展望

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1、纺织机械自动化技术发展现状与展望 300 1200m min200 6000N准确的圆整度卷绕过程无断头高精度无交叉卷绕精确定长确保希望的卷绕密度 BEN DIRECT直接整经机 纺织机械典型控制系统结构示例 PLC技术的发展电机传动及调速技术网络与现场总线人机接口技术传感器技术液压 气动技术市场与工艺技术要求 影响纺机自动化水平的几个关键因素 诞生于60年代末的PLC到90年代完全取代了继电器控制回路从单纯的逻辑控制到复杂的过程量控制从单机控制到网络控制从集中模块到分布式现场总线运算速度从毫秒级到微秒级从PLC到PCC PCbasedcontrol网络化 高速化 多功能 人性化 PLC技术发

2、展的回顾 透明工厂的基本概念 Level2 主机Ethernet TCP IPModbus TCP IPUNI TE TCP IPdirect Ethway Level1 控制EthernetWorldFIPModbusPlusLevel0 5 I OEthernetWorldFIPProfibusInterBusLevel0 装置AS I AS i 传统的纺织机械电气传动只需要马达的启停控制 Y 启动 滑差调速 过去 对于需要同步或者高精度调速的领域只能采用直流电机或同步电机 80年代末进口变频器进入中国市场 是我国纺织机械技术和纺织品品质的提高的转折点 变频器最早进入了化纤设备 矢量控制技

3、术的发展使得直流电机逐渐退出纺机市场 包括印染机械 无纺设备的同步控制目前都已经采用变频同步控制方式 电机技术的进步将对纺织机械的进一步发展产生革命性的推动 伺服电机 无刷直流电机等已经成熟 更多具有特殊性能的新型微特电机将使单锭单传动技术不再停留在人们的梦想中 通讯技术的发展 使调速装置与控制器的接口更加灵活便捷 电气传动是纺织机械自动化的关键 无刷直流电机蓬勃发展 电机 直流 交流 无刷直流 交流伺服电机 各种电机综合特性比较 无刷直流电机由于其体积小 重量轻 高效节能 控制简单 将逐步替代中小功率的交流变频调速系统 交流侍服日趋成熟 逐步替代直流侍服系统 方波电流驱动的交流侍服电机实际上

4、就是无刷直流电机 工厂控制网络的基础是PLC通讯技术的发展 这是最近十年才逐步发展成熟的 现场总线 设备控制局域网已经成为多数生产设备的标准配置 由于现场总线的标准化 使得PLC 变频器 侍服系统 人机界面 计算机 液压系统等不同性质 不同品牌的产品可以方便地连接在同一个网络回路中 网络控制不再是大型生产型设备的专利 即使在单台纺织机械产品中也已经开始广泛应用 例如整经机 加弹机等 在清梳联 细络联等设备中更是必须的选择 透明工厂 的概念已经逐步被人们接受 通过电话线进行远程维护 远程调试已经成为现实 管理人员可以坐在办公室里一边喝茶一边观察车间所有设备的运行情况 INTERNET技术的飞速普

5、及可以使设计人员遥控销往世界各地的每一台设备 网络技术彻底改变了传统的控制概念 远程维护已经成为现实 组态软件与液晶显示技术的发展彻底改变了人机接口方式 由于国产组态软件在主要功能和可靠性方面已经接近国外产品 使得需要计算机监控的机械设备大大地降低开发成本和开发周期 组态软件的功能不仅仅是动画与数据的显示 更重要的它是与企业局域网和数据库连接的桥梁 新一代的组态软件不仅具有强大的网络支持能力 支持服务器 客户机体系结构 而且具有服务器冗余 WEB服务 历史趋势 无线寻呼 远程诊断与维护等功能 组态软件一般都支持以太网 现场总线等标准网络结构和协议 可以容易地将各种PLC或其他控制设备或传感器信

6、息收集到同一个数据库中 因此 组态软件也是实现ERP生产过程管理的重要桥梁 触摸显示屏的产生彻底淘汰了纺织机械中曾经广泛运用的机械式 电子式计数器 也使操作工的操作习惯大为改变 工艺参数的修正不再是一件复杂麻烦地事情 人机接口技术日臻成熟 纺织机械用的传感器大致可以分为以下几种 接近开关 光电开关 脉冲编码器 张力检测 同步检测 长度检测 厚度 或厚度 检测 断纱断丝检测 浓度 酸碱度地检测等 接近开关和光电开关已经成熟并被广泛应用 光电编码器使测长和测速实现了高速 高精度 张力检测 断纱断丝检测 小位移传感器 国内产品仍然不够成熟 进口产品价格居高不下 材料与可靠性技术制约了国产传感器的研究

7、与发展 传感器产品仍然是发展的瓶径 化纤纺丝机工艺过程 化纤纺丝机电气控制系统 一 位GR及卷绕机 螺杆挤压机 温度控制 计量泵控制 计量泵变频 MODBUS N 位GR及卷绕机 螺杆挤压机压力控制 高速卷绕头控制 高速弹力丝机 低压配电设备 MGMasterpact大电流断路器 TECanalis配电母线槽 MGCompactNS塑壳开关 MGPrisma系统配电柜 SquareDPowerlogic监视系统 梅兰日兰Multi9模块式断路器 1至125A 工业控制 TE变频器和软启动器 TE人机对话终端 美商实电力快和TE的IEC标准的电机起动器 TE机器设备 TE接触器和中间继电器 TE

8、控制箱和控制附件 自动化产品 TSX系列可编程控制器 ModiconQuantum 984系列可编程控制器 MonitorPro系统监控软件 Num数控系统电机附件和轴控制器 产品主要通过合作伙伴进行销售 最终用户 机器制造商 包括机器配套盘厂 系统集成商 包括项目型盘厂 设计院 分销商 施耐德电气 产品选型不仅在设计院 同时也在最终用户建立与OEM 控制盘厂和系统集成商的销售 技术合作关系加强与分销商的合作 向客户提供最优的服务 低压终端配电multi9产品 线路保护装置 接地漏电保护装置 控制 遥控装置 时间 程序调节装置测量 指示装置安装 联接附件 低压配电 CompactNS塑壳断路器

9、 获得80多项专利 生产技术处于世界前列100A 630A五个额定值 Ics Icu 最大150KA适用于配电及电动机保护 热磁及电子脱扣器模块化设计 可在现场安装的附件每极单独的双旋转分断单元独特的Reflex能量分断 分断时间2ms两种安装开孔尺寸 多种连接方式 可反向馈电 并有多种通用附件可选择安全性强 适用于隔离 双重绝缘寿命长 如NS100机械寿命 50000次电气寿命 30000次630A以下选择特性 简单的规则 壳架电流比 2 5就可达到全选择性 低压配电 800 6300A十种额定电流 Ics Icu Icw 安全 容易安装绝缘聚酯壳体 双层绝缘零飞弧距离3200A以下统一外型

10、尺寸多种联接方式 可反向馈电操作灵活长寿命无需维护800至6300A附件相同使用方便采用模块化设计电子脱扣器 可实现全选择性 调试方便用户可现场安装 容易更换部件 Masterpact空气断路器 低压配电 施耐德电气 工业控制与自动化产品系列 检测元件限位开关电感式接近开关光电开关压力开关安全开关 人机对话产品按钮 指示灯选择开关凸轮开关组合控制装置特殊用途的产品对话操作终端 自动化产品PLC 可编程控制器运动控制器自动化软件现场总线 工业网络产品工业级以太网ModbusTCP IPModbus FIPWAY 工控产品 ModiconTSX系列多种机型适合您的任何需求 TSXNeza TSXM

11、icro TSXPremium TSXQuantum TSXMomentum TSXCompact 可编程控制器系列 Schneider战略产品平台之一SA产品线之最高端产品通用的控制系统适于过程控制高速机器控制基础建设应用变电站自动化应用SA产品线之最灵活的产品支持各种结构广泛的通讯支持极大的系统容量处于产品的最强期 ModiconTSXQuantum Premium 下一代PLC 将最终用户和制造商紧密结合的革命性产品分布式结构减少了风险和系统集成时间与透明通讯一起共享的智能化可使生产效率突破性地增长全范围强大的硬件可令你仅从一家供应商就可获得全套的解决方案提供各种工具和服务降低维修费用减

12、少系统集成成本 ModiconTSX系列可编程控制器 高度可靠性 耐高温0 60 C70 C 带风扇 抗冲击性 IEC68 2 6 2Gsat1mm 抗震动性 IEC68 2 27抗静电干扰 IEC1000 4 2Level3抗高频干扰 allIEC标准保护处理UptoLevel2污染无封装 IP20 世界级产品ULCSAIEC1131CE石化FM FactoryMutual 船舶BV Veritas DNV GL LROS能源EDL ENEL ModiconTSXMicro系列PLC 高集成度模块大容量存储多种通讯方案 结构紧凑价格经济 变频调速器和软起动器 执行机构 变频器ATV080 1

13、8 0 75kWATV280 37 15kWATV580 37 75kWATV6875 630kW软起动器LH41 5 45kWATS463 800kW 工控产品 变频器范围 功率kW ATV28 ATV58 0 18 0 75 5 5 220 15 0 37 55 630 ATV58 性能 ATV58FC ATV68 ATV68FC 工控产品 ATV08 ATV58变频器 开环磁通矢量控制 调速比1 100闭环磁通矢量控制 调速比1 1000功率范围0 37 75KW 低速大力矩内置EMC滤波器 满足EMC电磁兼容标准内置进线电抗器 减少电网波动影响内置制动单元 降低集成成本PLC总线通讯

14、FIPLO Modlbusplus Iterbus S AS i ProfibusDP 开关频率0 5KHZ到16KHZ可调低电网电压运行 大于60 正常电压仍可运行PC机在线调试多种专用控制卡 工控产品 ATV68大功率变频器 开环磁通矢量控制 调速比 1 100闭环磁通矢量控制 调速比 1 1000低速大力矩 启动力矩180 Tn 十二脉动整流 5 7次谐波基本消除4种宏配置带有PID调节功能功率范围75KW 630KW多总线通讯可以采用公共直流母线模式IEC标准 CE标准 UL认证 工控产品 直流母线共用方式 工控产品 ATS46软启动器 功率范围7 5kW 630kW转矩控制全数字调节

15、可实现总线通讯 Modbus Uni telway集成了热过载 欠载 相序等保护功能故障代码显示集成了EMC电磁干扰滤波多台并联串级起动 对每一台电动机的软起 软停都可进行控制 工控产品 种类齐全 字符型 点阵型 图形终端图形终端 彩色和黑白型尺寸5 7 和10 4 键盘或触摸屏型强大的软件组态工具 大量的图库可供选择内存可扩展与多个主要公司的PLC连接如Schneider AB Siemens GE Omron等 MAGELiS操作员终端 现场总线监控 工控产品 相同的配置软件 完整的产品线 一致的操作方式 全范围相同的外形和感受 字符型点阵型图形 字符型 点阵型 图形型 工控产品 人机对话

16、 按钮 指示灯及选择开关F16 F22及F30多种安装 外形规格 适应各类场所需要 金属型和塑料型结合 可用于绝大多数工业环境凸轮开关可承载高至630A K9系列 的工作电流 可用于动力和控制 多种安装方式 方便产品换代和改装组合控制装置按钮箱 指示灯柱 悬吊式按钮盒等特殊用途的产品脚踏开关 急停装置 报警装置等对话操作终端通常与PLC一起使用 用于比较复杂的控制 工控产品 检测元件 信息收集 XC 系列限位开关感受机械运动 收集行程信息XS 系列电感式接近开关检测金属物体的位置和运动状态 检测结果与被检测物的质地有关XU 系列光电开关多种形式 型号适应不同的检测需求 检测高速运动 在工业和民用各行业中均得到广泛的应用XM 系列压力开关包括检测正压的压力开关和检测负压的真空开关 主要用于工业系统 工控产品 Phaseo 全范围开关电源 DC24V 12V 48V 对于低功率或中功率应用 两种单相电源选择范围 从50到240W 对于高功率应用 从250到1000W 一种三相电源选择范围 Phaseopower Phaseooptimum适用于当前工业应用场合 Phaseouniverse