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6ES7214-2BD23-0XB8常备现货

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一、引 言
     浸渍机主要用于傢俱板三聚氰胺贴面纸、防火板牛皮纸、面纸、覆铜板绝缘纸、强化木地板耐磨纸以及平衡纸等的生产与加工,根据生产工艺分为一次浸渍机与二次浸渍机两种。本文以某公司生产的ST-B型卧式二次浸渍机生产线为例,说明其主要工作原理及万盛达变频器在浸渍机生产线中的应用。
二、浸渍机工作原理
     浸渍机主要由开卷机、浸渍上胶、干燥、牵引、切纸、堆纸升降台等部分构成,其结构示意如图1所示。


1.开卷机 2.一次浸渍挤胶 3.一次干燥段 4.一次排湿 5. 二次覆涂 6. 二次干燥段 7.二次排湿 8.调偏机 9.牵引机 10.切纸机 11.堆纸升降台


2.1主要工艺流程
    原筒纸从开卷机经进纸辊传入背涂辊进行背涂,通过一次浸胶、挤胶、抹平后进入一次烘箱段干燥、冷却,经一次纠编后由二次覆涂机进行正反两面覆涂及二次抹平,接着进入二次烘箱段进行干燥,经冷却后纸张经调偏机的检测机构,对纸张的偏移进行自动纠偏,在牵引辊筒的牵引、冷却作用下进入切纸机进行高精度切纸,后由升降台进行堆垛。
2.2主要技术参数:
以某公司生产的ST2700B卧式二次浸渍机为例,主要工艺参数如下:
工作幅宽: 2440mm 
机械速度: 0-60m/min 
上 胶 量: 60-270% 
挥发含量: 6-7.5% 
热 源: 饱和蒸汽/导热油 
导热油入口温度: 大于200℃ 
装机容量: 82Kw(ST1500B四呎) 
浸渍材料:: 高、低压三聚氰胺树脂、脲醛树脂、酚醛树脂 
加工产品: 耐磨纸、装饰纸、水泥模板纸、绝缘纸 
2.3浸渍机的电气控制 
     该浸渍机生产线采用人机界面+PLC+变频器方式,实现单动与联动控制(见图2)。

 
图2 浸渍机生产线电气示意图


    浸渍机生产线中,各单元的运行速度可通过触摸屏直接设定,根据浸渍纸张力不同可调整相关单元的速度。其主要电气传动部分有:开卷电机、进纸辊电机、上胶辊电机、抹平辊电机、牵引链电机和切刀电机,以上电机由均适宜采用变频控制。
     本条生产线变频控制部分,采用万盛达科技股份有限公司生产的第二代WISKOM-E70系列变频器进行控制;上位机采用日本三菱FX2N-128MT可编程控制器;人机界面选用HITECH的PWS1711-STN,各单元控制功能,如运行速度、加减速时间等,均可在触摸屏上直接设定。
3.1进纸辊、上胶辊、抹平辊、牵引链变频控制
     为保持原料纸在加工过程中不被拉断或产生皱折,浸渍机的进纸辊、上胶辊、抹平辊、牵引链等单元需要保持同步运行。万盛达变频器配备有标准的RS-485通讯接口,采用PLC与变频器的通讯功能可实现多台变频器的同步启动、停止及调速,其示意如图2所示。

 
图2浸渍机同步控制单元


1、 变频器主要参数设定
    以上各单元变频器主要参数设定一致,以牵引链电机WISKOM-E70为例,参数设定如表2所示。

表2 牵引链电机变频器的参数设定列表
 

3.1 万盛达变频器的RS-485通讯协议
     万盛WISKOM-E70达系列变频器中提供了RS485通讯接口,用户可通过PC/PLC实现集中监控,以适应特定的使用要求。其中,RS-485协议主要包含以下内容:
(1) 数据格式及波特率
(2) 万盛达RS-485协议具有3种数据传输格式可选:
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验;
1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验;
1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验。
波特率有5种设置可选:1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps,从机变频器选用默认值。
(2) 报文结构
万盛达变频器RS-485通讯协议中每个报文由11个字节组成,如表3所示。

 


     报文分为主机发送的数据报文(即主机命令帧)和从机变频器发送的数据报文(即从机响应帧),分别如表4和表5所示。

表4 主机命令帧
 


   用户数据包括参数数据和过程数据,其中,参数数据指主机发送的命令码或从机对命令的响应码,过程数据指主机控制从机运行或从机返回当前运行状态。详细参数表可参照万盛达变频器的操作说明书。
(3)编程思路
     该生产线主机(上位机)为PLC,各单元变频器为从机,通讯程序采用主机轮询方式,将从机地址建立在一张轮询表内,主机定期轮询从机单元。表6给出了各从机的通讯地址设置。在万盛达变频器的RS-485通讯协议中,当从机在一定时间间隔内(1000ms)内未收到任何报文时,认为发生通讯故障,因而采用主机轮询方式时,主机需定期轮询从机,并且轮询周期小于1000ms,否则会报告通讯故障。

表6 从机通讯地址设置
 


3.2 剪切机的变频控制
     根据客户要求需要将加工纸剪切成不同长度规格,其主要通过剪切装置实现。切纸单元的变频控制示意图如图4所示。

 
图4:切纸单元变频控制


    该系统中,剪刀电机由一台5.5KW变频器控制。光电编码器将检测信号送给PLC,当加工纸达到设定长度时,由PLC发出剪切变频器动作信号,带动切刀完成剪切,根据不同要求可在触摸屏上直接设定加工纸长度。由于加工纸厚度较薄,在剪切时要求剪刀能快速动作。该浸渍纸机剪切装置采用旋转式双面切刀,为保持剪切纸长度一致(精度在+2mm内),切刀前后半周要求停止在同一位置,因而切刀变频器必须快速起动与停止。为实现准确停车,采用万盛达变频器的直流制动功能。表7给出了切刀变频器的主要参数设定。

表7 切刀变频器主要参数设定

 
     切刀变频器的起动与停止信号由PLC直接给出,通过外部信号起动,其中切刀变频器加减时间和直流制动有关参数可根据切刀实际位置进行调整。
3.3烘箱温度控制
     原料纸上胶后进入烘箱干燥,烘箱采用热煤油加热,由风机进行冷却。每个烘箱分成5段,风机变频器控制部份(两个烘箱控制相同)如图5所示。


     烘箱内每段安装有温度传感器(热电偶),将检测信号送给PLC。当温度超过设定值时,由PLC输出模拟信号系统加快该段风机速度;相反,当温度低于设定值时,则减小该段风机速度。风机变频器起动信号由外部端子给定,调速信号由PLC模拟信号模块输出0~10V信号调节。采用变频器控制,一方面可节约能量,同时可根据工艺要求随时自动调节烘箱温度,提高了设备的自动化控制程度。
     风机变频器采用万盛达风机水泵专用型第二代WISKOM-E70系列,主要参数设定如表8所示。

表8 风机变频器主要参数设定列表
 


四、结 论
     该生产线采用RS485通讯技术,实现了人机界面(液晶显示触摸屏)、PLC与变频器的通讯控制,取代传统的面板控制,提高了整机的自动化程度,从而提高产品质量、生产效率以及系统运行的稳定性。简捷的人机界面具有系统参数调节、在线故障监测和报警功能。整条生产线采用变频器控制,其调节范围宽、精度高、动态响应快,使得电机实现高效、低耗运行,并确保了整个系统的同步控制。

1、引言 
     随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,环保问题也越来越突出,生活垃圾、企业污水、报费汽车、废旧轮胎等等都要求得到妥善处理,尤其随着汽车工业的发展,汽车旧轮胎每年数以千万只被废弃,如何处理或收回废旧轮胎成为环保问题不可忽视的部分。本文主要讲述旧轮胎处理工艺过程,并以万盛达变频器为例说明变频调节器速技术在旧轮胎处理生产线中的应用。
2、旧轮胎处理流程
     废旧轮胎中的橡胶经再生处理后可生产成再生橡胶制品,如精细橡胶粉、环保胶、地板胶、汽车档泥板等,产品广泛应用于橡胶工业,建材工业,鞋业,农业、等行业,其主要处理工艺如下所述:
2.1旧轮胎处理流程
     旧轮胎再生利用主要有以下几个过程,选由切圈机对旧轮胎进行切割处理后送入轮胎破碎机进行破碎,破碎过程分为组碎与精碎,破碎后的橡胶送入磁选机进行抽丝处理,主要是将破碎后的轮胎内细钢丝除去,同时也可减小对后续加工设备的损耗,精碎后橡胶粉沫经过分选机进行筛选,不符合要求的返回精碎机,符合要求的胶粉进入胶粉研磨机,在胶粉研磨机内将橡胶磨成精胶粉,后经过气流收集分选机进行包装。
旧轮胎处理工艺流程
     切圈(轮胎切圈机)——破碎(轮胎破碎机)——粉碎(橡胶中碎机、橡胶细碎机)——钢丝纤维分离(磁选机、气流分选机)——胶粉研磨(橡胶研磨机)——40-120目分选(气流收集分选机)——包装(定时定量装袋机)。:
2.2.1 轮胎切圈机
     轮胎切圈机主要是将轮胎切除内圈后供后续单元进行加工处理。
2.2.2轮胎破碎机
     轮胎破碎机将已割下内圈后的轮胎破碎至几十毫米左右大小的橡胶块,破碎后的胶务通过筛选系统被圆网筛再次送回破碎室,作进一步破碎,符合要求的橡胶块通过圆网筛孔漏出,不符合要求的进行再次破碎。
2.2.3中碎机
     中碎机是将经破碎机破碎后的橡胶块再次破碎至6~12mm的橡胶颗粒。
2.2.4磁选机
     中碎机破碎后出来的产品有橡胶颗粒。、钢丝、纤维帘布等,磁选机主要是将上述混和物中的钢丝抽出,经过磁选机后接近99。9%钢丝能被抽走。
2.2.5研磨机`
     研磨机主`要是将5目~10目的橡胶颗粒研磨成40目~120目的橡胶粉。
2.2.6气流分选机
     气流分选机主要是制造空气涡流,对橡胶粒与纤维进行分离,并根据需要将橡胶粉进行分级回收,可分别分选出40目~120目的橡胶细粉。
2.2.7装袋机
     根据客户需要完成橡胶粉定量装袋。
3、变频器技术在该生产线中的应用
     随着变频调速器技术的不断完善,变频器已被广泛用各行业,目前大多旧轮胎回收得理生产线的传动也逐步采用变频调速器进行变频器技术改造,本文以万盛达科技股份有限公司生产的WISKOM-E70系列变频器为例,讲述了变频调速技术在该生产线中的应用。
3.1生产线主要电气参数
元电机功率如下表1:

单元名称
电机功率
单机处理能力
数量
切圈机
7.5KW
600kg/H
2
破碎机
45KW
2000kg/H
1
橡胶中碎机
37KW
800~1000kg/H
1
气流分选机
15KW
600~1200kg/H
2
双磨盘研磨机
30KW
110~140kg/H
2
定量装袋机
3.7KW

3

3.2变频器的应用
     原生产线中的切圈机、破碎机、研磨机等单元均采用三相交流民步电机,工频直接启动方式,经过减速器传动,各单元定速运行,这样一方面造成能量的浪费,另一方面破碎、研磨等单元工艺产生一定的影响,根据生产线的工艺特点和控制要求,现对生产线切圈机、破碎机、研磨机等单元进行变频调速改造,变频器选用深圳万盛达科技股份有限公司生产的第二代通用变频器,各相关单元变频器选型如下表2示:

单元名称
电机功率
变频器型号
备注
切圈机
7.5KW
WISKOM-E70-

破碎机
45KW
WISKOM-E70-
加大等级
中碎机
37KW
WISKOM-E70-
加大等级
分选机
15KW
WISKOM-E70-

研磨机
30KW
WISKOM-E70-

     其中破碎机单元考虑负载特性和负载电流情况,启动初期大电流接近180%,在变频器选型时建议放大功率等级,这里选用55噍以频器,同样中碎机也采用放大功率等级,变频器图3-2:变频器控制图
     以破碎变频器为例其主要参数设置如下:

参数
意义
参数
意义
参数
意义
b-0=1
运行参数
b-1=1
数字给定
b-2=0.0
起始频率
b-3=1
运行命令
b-5=380
额定电压
b-6=50
额定功率
b-7=60
加速时间
b-8=60
减速时间
b-9=0
加减速方式
L-0=0
选择恒转转矩
L-1=3
转矩补偿
L-7=3.0
启动频率
L-8=2.0
维持时间
L-11=0
自由停车


3.3调试注意事项
3.3.1变频器的选型
     破碎机单元其负荷相对较生,破碎起动阶段电流较大,有些场合将超过电机额定电流160%,并且要求低频扭矩较大,因而在变频器选型方面建议选用大一功率等级恒转矩型变频器。
3.3.2变频器参数设定
     此类负载除考虑增大变频器功率等级外,还应注意变频器相关参数的设定,根据经验在变频器起动阶段可设定起动频率值,以增加低频起动能力,但不能将起动频率设置过高,否则奕频器容易出现过流保护。在变频器停车阶段由于负载较小靠电机自身就能快速停车,而因变频器停车方式应选择为自由停车。
3.3.3变频器使用环境
     一般废旧轮胎处理厂由于使用各种溶解济,厂内环境相对比较恶劣,在使用变频器时应尽量改善周边的环境,使用变频器或控制柜远离水源、蒸气等场合,尽可能将变频器统一放置于控制室内,以提高变频器的使用寿命。
4、结论
     环保问题是关系国计民生的大事,人们生活,居信环境越来直受到关注,汽车工业发展带来的如废旧轮胎等环保问题,是经济发展遇到的不可忽视的问题,上文简述了废旧轮胎回收利用及其工艺流程,其中变频器技术已被广泛应用于橡胶再生制品行业,一方面改善了生产工艺,同时也达到一定的节能效果,因而变频调速技术值得推广应用。

一、空压机改造的意义
   空压机在各厂矿企业中应用极广,特别是在石油、化工、动力等工业领域中已成为必不可少的关键设备,是许多工业部门工艺流程中的核心设备。提供自动化生产所需的压缩空气足够的供气压力,是生产流程顺畅之要素,瞬间的压降,即会影响产品品质。
    通常用户通过空压站来给各车间供气,各车间用气量的多少是经常变动的,而且不同时间的用气量也是不相同的,因此供气不足或者供气过剩的情况时有发生。而用气和供气之间的不平衡集中地反映在供气的压力上,保持供气压力的恒定,可以使供气和用气之间保持平衡,从而提高供气质量,维持各车间的正常生产,保证产品质量。
    空压机系统主要由压缩机、气筒、螺杆、加热器等构成,其中压缩机的动力-螺杆根据气筒温度和产品生产量的变化随时改变速度,维持合适的速度。利用变频器驱动压缩机螺杆驱动系统克服了以往电源驱动方式中速度无法改变的缺点,体现了速度微调功能,提高了生产线的生产效率和产品质量,同时通过变频器的各种保护功能,避免了电机损伤。

二、原系统工况存在的问题
  1、主电机虽然星-角减压起动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。
  2、主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
  3、主电机工频频繁起动对设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护工作时对机械量大。
  4、经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化,不能保持恒定的工作压力。
  5、空压站共有九台空压机,由于整个厂用气量比较大,所以其中四台长期运行,四台根据用气量的大小进行开关,所以部分空压机时常空载运行,属非经济运
     行,电能浪费严重。  

三、改造方案及系统框图
  由变频器,压力变送器、PLC、电机组成压力闭环控制系统自动调节电机转速,使管网内空气压力保持在五个大气压左右,进行恒压控制。
  管网内的压力值通过压力传感器反馈给 PLC,通过 PLC 在转换成模拟量信号反馈给变频器的反馈值输入端,通过变频器内部的    PID 与设定值进行比较运算,实时控制变频器的输出,从而调节电机转速,使管网内空气压力稳定在设定压力范围内。系统框图如下:
 


四、空压机变频改造的注意事项
  1、空压机是大转动惯量负载,这种启动特点就很容易引起 V/F 控制方式的变频器在启动时出现跳过流保护的情况,因此选用具有高启动转矩的明电舍变频器
     VT230S,证即能实现恒压供气连续性,又保证设备可靠稳定的运行;
  2、空压机不允许长时间在低频下运行,当空压机的转速过低,一方面将使空压机的工作稳定性变差,另一方面也使缸体的润滑变差,会加快磨损。所以工作的
     下限频率应不低于 30Hz;
  3、为了有效滤除变频器输出电流中的高次谐波分量,减小因高次谐波引起的电磁干扰,选用输出交流电抗器,还可以减小电机运行噪音和温升,提高电动机的
     稳定性。还可以减小电机运行噪音和温升,提高电动机的稳定性。

五、系统主要功能
  1、端子排和模拟量控制的简易的速度变化;
  2、通过热保护、过载防止、过流保护等功能保护电机及变频器;
  3、通过下限频率设定来限定电机的低运行频率,保护空压机;
  4、输出电流、电压、转矩、功率等简易确认;
  5、系统中同时设计一个工频的旁路,以便在变频器出现故障或者检修时将空压机切换到工频运行,不至于影响正常的生产。

六、系统调试 
  调试工作分成两部分:
  、先根据工艺要求、电机参数、负载特性预调变频器参数。空压机为英格索兰空压机,功率 160KW,选用明电舍 VT230S-160HA 变频器(含直流电抗器)
        及相应的输出交流电抗器。
  第二、系统带载调试,其中包括开环与闭环控制两部分调试。
        在完成变频器设定参数调整及空载运行后,进行系统带载调试。调试的主要步骤:
          1、 将变频器接入系统。2、 进行工频旁路的运行。3、 进行变频回路的运行,
  开环:此时主要观察变频器频率上升的情况,设备的运行声音是否正常,空压机的压力上升是否稳定并设定气压要求值时的模拟量给定值,设备开机、停机是
        否正常并设定相应的加减速时间。
  闭环:主要通过调节 PID 使变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配,以保持管网压力恒定且不产生压力振荡,同时设定 PID 的上下限值。 

 

七、空压机变频改造后的效益
  1、控制品质大为提高,可使压缩空气的压力保持恒定;
  2、节约能源,降低运行成本;
  3、提高压力控制精度;
  4、延长压缩机的使用寿命;
  5、降低了空压机的噪音。

八、小结
  本系统为中集远洋集团天津厂空压站的改造项目,现已投入使用,通过在使用过程中实测,空压机在使用变频调速后,各指标均已达到预期效果,运行情况良好,节能效果明显,节电率在 20%以上,不仅控制质量大为提高,可使压缩空气的压力始终保持恒定,而且大大的提升了使工厂的自动化水平,工厂感到十分满意。


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