變頻器在卷接設備中的應用

1 概述

隨著(zhù)我廠(chǎng)卷接包裝車(chē)間設備的更新，對卷包車(chē)間工藝條件的技術(shù)要求也越來(lái)越高，同時(shí)為了降低卷煙生產(chǎn)的成本，我們對卷包車(chē)間卷接機組集中工藝風(fēng)力與風(fēng)力除塵系統進(jìn)行了改造。

1.1 現有設備存在的不足

改造前設備是九五技改安裝的設備，控制方式簡(jiǎn)單，功能不完善，無(wú)風(fēng)速監測和閉環(huán)控制，因而風(fēng)速不夠穩定，不能根據煙機開(kāi)啟的數量實(shí)現風(fēng)機的自動(dòng)調節。同時(shí)電機利用率也低，浪費大量電能，且不能及時(shí)了解風(fēng)門(mén)的運行情況和故障報警，不能保證車(chē)間新設備的工藝指標。在啟動(dòng)或停止過(guò)程中，還會(huì )產(chǎn)生很大的電氣和機械沖擊。

1.2 設計思路及方案

設計新系統要為卷包車(chē)間13 臺卷接機組提供集中工藝風(fēng)力以及風(fēng)力送絲除塵自動(dòng)監控功能，希望該系統具有：

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

2)自動(dòng)調節風(fēng)壓風(fēng)量，保證系統穩定運行，提高機臺有效作業(yè)率，同時(shí)達到節能效果;

3)提供系統遠程操作功能，在中央控制室即1 概述隨著(zhù)我廠(chǎng)卷接包裝車(chē)間設備的更新，對卷包車(chē)間工藝條件的技術(shù)要求也越來(lái)越高，同時(shí)為了降低卷煙生產(chǎn)的成本，我們對卷包車(chē)間卷接機組集中工藝風(fēng)力與風(fēng)力除塵系統進(jìn)行了改造。

1.1 現有設備存在的不足

改造前設備是九五技改安裝的設備，控制方式簡(jiǎn)單，功能不完善，無(wú)風(fēng)速監測和閉環(huán)控制，因而風(fēng)速不夠穩定，不能根據煙機開(kāi)啟的數量實(shí)現風(fēng)機的自動(dòng)調節。同時(shí)電機利用率也低，浪費大量電能，且不能及時(shí)了解風(fēng)門(mén)的運行情況和故障報警，不能保證車(chē)間新設備的工藝指標。在啟動(dòng)或停止過(guò)程中，還會(huì )產(chǎn)生很大的電氣和機械沖擊。

1.2 設計思路及方案

設計新系統要為卷包車(chē)間13 臺卷接機組提供集中工藝風(fēng)力以及風(fēng)力送絲除塵自動(dòng)監控功能，希望該系統具有：

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

2)自動(dòng)調節風(fēng)壓風(fēng)量，保證系統穩定運行，提高機臺有效作業(yè)率，同時(shí)達到節能效果;

3)提供系統遠程操作功能，在中央控制室即可完成系統的啟動(dòng)、停止、參數設定工作;

4)在線(xiàn)報警功能，系統實(shí)時(shí)監控工藝設備的運行狀態(tài)，以明確的信息，定位指示故障類(lèi)型和原因，使故障得到及時(shí)排除。

對此，針對卷接機組集中風(fēng)力供給系統的特點(diǎn)，采用西門(mén)子S7-300 控制系統、Profibus-DP 現場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)、人機界面操作系統，利用變頻調速技術(shù)對系統進(jìn)行恒壓負反饋控制，使系統在不同負荷下運行穩定，確保卷接機組正常工作，同時(shí)節約電能。

2 集中工藝風(fēng)力平衡與風(fēng)力送絲除塵系統方案設計

系統的總流程圖如圖1 所示。系統總流程是觀(guān)察了解整個(gè)工藝風(fēng)力與風(fēng)力送絲除塵系統運行的窗口。

圖1 中，設備運行和停止采用顏色變化方式進(jìn)行表示。(綠色)表示風(fēng)機運行狀態(tài)、閥門(mén)打開(kāi)狀態(tài)、氣動(dòng)平衡閥打開(kāi)、電機運行狀態(tài);(紅色)表示風(fēng)機停止狀態(tài)、閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)、氣動(dòng)平衡閥關(guān)閉、電機停止狀態(tài)。

送絲管道吸絲時(shí)有虛線(xiàn)顯示，非吸絲狀態(tài)虛線(xiàn)消失。

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

2.1 系統的功能

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

2.2 工藝改造內容

每個(gè)系統主管上各設置1 個(gè)壓力傳感器，用于檢測和控制系統的風(fēng)壓變化，集中式工藝風(fēng)力與除塵系統通過(guò)變頻器控制風(fēng)機的轉速，形成負壓，為已拆除風(fēng)機的卷接機組提供穩定、平衡的生產(chǎn)工藝條件，在各臺機組的卷煙機支管上，裝有壓力傳感器，用以檢測負壓值。在各臺機組的接裝機支管上，也裝有氣動(dòng)平衡閥，用以減少機組在非工作條件下對其它機組的影響。風(fēng)力送絲系統通過(guò)變頻器控制風(fēng)機的轉速，形成負壓，將喂絲機中的煙絲通過(guò)送絲管道，以適當的速度輸送到各個(gè)卷接機組的儲絲箱。在每臺卷接機組的吸絲回塵管上安裝有電動(dòng)調節閥和孔板流量計，通過(guò)控制閥門(mén)的開(kāi)度，調節風(fēng)速的變化?？装辶髁坑嬘糜跈z測送絲的風(fēng)速。同時(shí)，吸絲回塵管上還安裝了補風(fēng)閥和吸絲閥，兩者形成一開(kāi)一閉的切換狀態(tài)。在吸絲狀態(tài)下，吸絲閥門(mén)打開(kāi)，補風(fēng)閥關(guān)閉，吸絲回塵管中的負壓可以將喂絲機中的煙絲送至卷接機組的儲絲箱;在非吸絲狀態(tài)下，吸絲閥關(guān)閉，補風(fēng)閥打開(kāi)，模擬吸絲工作狀態(tài)，用于減少整個(gè)風(fēng)力系統的擾動(dòng)，進(jìn)而保持其它送絲管道的風(fēng)速穩定。