腈綸生產(chǎn)過程是一種相當(dāng)精細(xì)的生產(chǎn)過程，調(diào)速精度要求非常高。除纖維的成型和后處理以及毛條加工直接依賴調(diào)速外，紡前準(zhǔn)備和原液系統(tǒng)的液位、壓力、流量控制以及生產(chǎn)的平穩(wěn)性、絲束質(zhì)量、能耗、物耗等都與調(diào)速性能有直接或間接的關(guān)系。
《機(jī)電元件》于1981年創(chuàng)刊，系國家工業(yè)和信息化部主管、國營第七九六廠(四川華豐企業(yè)集團(tuán)有限公司)主辦、中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)電接插元件分會(huì)協(xié)辦、接插件專業(yè)情報(bào)網(wǎng)與繼電器專業(yè)情報(bào)網(wǎng)聯(lián)合出版的刊物。其發(fā)行范圍覆蓋國內(nèi)整個(gè)連接器、繼電器生產(chǎn)研發(fā)單位及企業(yè)上下游供應(yīng)商，全國各省市圖書館和相關(guān)專業(yè)的科研院所和大學(xué)等，有數(shù)十萬的讀者群，發(fā)行量居行業(yè)首位。它集權(quán)威性、時(shí)效性、前瞻性、專業(yè)性于一體，得到了廣大客戶與業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
1 引言
深圳華能公司是我國從事變頻技術(shù)最早的企業(yè)之一。許多負(fù)載第一次應(yīng)用變頻技術(shù)都有深圳華能公司的參與，如輸油泵(87年大慶采油二廠集輸站11套)、20噸橋式起重機(jī)(89年獨(dú)山子石化公司煉油廠)、焦化橋式吊車(91年茂名石化公司)、20噸轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)及氧槍升降(93年承德鋼廠三套)、腈綸紡絲生產(chǎn)線(94年大慶化纖廠)、2.8m×44m回轉(zhuǎn)窯(90年株州有色金屬冶煉廠)、3.6m×30m煅燒爐(92年唐山堿廠)、大型輥道(93年鞍鋼中型廠后送工序改造采用變頻50多臺(tái))、海上平臺(tái)電源(92年南海石油西部公司裝備部)、150HZ/160V 200KW電源(89年邵陽化纖廠9套、吉林化纖廠28套、湖北化纖廠14套、九江化纖廠12套、宜賓化纖廠8套)、1250KW/6000V電場引風(fēng)機(jī)(98大慶新華電廠二套)、高壓氨泵(97年長嶺煉油廠、遼河化肥廠)等。在化纖行業(yè)，其業(yè)績多多，下面逐一說明。
2 腈綸生產(chǎn)線
紡絲的工藝復(fù)雜，工位多，要求張力控制，有的要求位置控制。大慶腈綸廠95年對(duì)其引進(jìn)美國CHEMTEX公司采用美國ACC工藝技術(shù)的年產(chǎn)5萬噸腈綸生產(chǎn)線進(jìn)行了變頻PLC改造。我們采用了“同步運(yùn)行方式”，設(shè)置“無張力控制環(huán)節(jié)”、“松緊架同步裝置”、“總線速度控制方式”、“轉(zhuǎn)矩矢量控制”等技術(shù)，使整條生產(chǎn)線20個(gè)絲束處理單元同步運(yùn)行，平穩(wěn)可靠，牽伸倍率由1.04到1.4，年增產(chǎn)達(dá)382噸，故障降低、節(jié)省維修費(fèi)57.5萬元，年提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高等級(jí)合格率經(jīng)濟(jì)效益達(dá)325萬元，年節(jié)電58萬kW。97年該項(xiàng)目通過中國石化總公司鑒定，專家結(jié)論達(dá)到90年代國際先進(jìn)水平。
蘭化化學(xué)纖維廠是我國1965年從英國考陶爾茨(Courtaulds)引進(jìn)的第一套8000t/a腈綸生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)工藝采用硫氰酸鈉一步法。
該紡絲生產(chǎn)線長達(dá)170m，各道工序絲束的運(yùn)行速度都是根據(jù)工藝要求來設(shè)定的。原設(shè)計(jì)速度控制系統(tǒng)全部采用滑差電機(jī)、直流電機(jī)及與其配套的電子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，但由于原英國裝置已運(yùn)行20多年，設(shè)備嚴(yán)重老化、故障率高，加上設(shè)備本身復(fù)雜，維修量大，生產(chǎn)上往往一處波動(dòng)都會(huì)引起全線波動(dòng)，甚至造成全線停車，生產(chǎn)穩(wěn)定性差，非計(jì)劃停車次數(shù)多，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。
1995年對(duì)紡絲生產(chǎn)線的調(diào)速系統(tǒng)及主要調(diào)速設(shè)備進(jìn)行了全面改造。三條紡絲生產(chǎn)線共安裝變頻調(diào)速器113臺(tái)，全部淘汰了滑差電機(jī)和直流電機(jī)，生產(chǎn)穩(wěn)定性明顯提高，非計(jì)劃停車次數(shù)逐步減少，廢絲、廢膠量明顯降低，產(chǎn)品質(zhì)量有了顯著的提高。
采用變頻調(diào)速技術(shù)后，1995年產(chǎn)量達(dá)到16000t/a，把原設(shè)計(jì)能力翻了一番。這一成績的取得，除設(shè)備改造更新后，積極大膽廣泛地采用變頻調(diào)速技術(shù)也是關(guān)鍵因素，僅增加產(chǎn)量一項(xiàng)，每年即可創(chuàng)效益近500萬元以上。
變頻調(diào)速技術(shù)因其穩(wěn)定性好，可靠性高，大大提高了設(shè)備的運(yùn)行周期，使過去由于電氣儀表原因造成的非計(jì)劃停車次數(shù)大幅度下降，每年可增加產(chǎn)量近150噸，增加效益近百萬元。產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯提高，廢絲、廢膠率逐年下降，NaSCN等原料的單耗亦下降，生產(chǎn)成本降低。
3 滌綸前紡生產(chǎn)線
儀征化纖聯(lián)合公司滌綸一廠前紡變頻控制系統(tǒng)是80年代引進(jìn)西德AEG公司技術(shù)，由國內(nèi)組裝的SCR逆變器，由于系統(tǒng)是分立器件，可靠性低，由于SCR不能自關(guān)斷、要是使其關(guān)斷，增加強(qiáng)迫關(guān)斷電路，使設(shè)備體積增大。由計(jì)量泵和卷繞機(jī)構(gòu)組成一條生產(chǎn)線，計(jì)量泵有24臺(tái)、由1臺(tái)變頻器控制，卷繞由7輥、5輥和喂入輪組成。7輥有7臺(tái)電機(jī)，由1臺(tái)變頻器控制;5輥有5臺(tái)電機(jī)，由1臺(tái)變頻器控制，喂入輪1臺(tái)電機(jī)由單臺(tái)變頻器控制。為了保證精度，從計(jì)量泵到卷繞機(jī)構(gòu)共計(jì)37臺(tái)電機(jī)全部采用永磁或永磁反應(yīng)式同步電機(jī)，卷繞7輥、5輥和喂入輪嚴(yán)格按工藝給定的比例運(yùn)行，保證微張力牽伸。并要求在低速伸頭完成后，卷繞各輥按比例和固定的斜率升到高速生產(chǎn)。原系統(tǒng)為4備1(或2備1)系統(tǒng)，即有4條常用生產(chǎn)線，1條線后備，主回路由電磁接觸器聯(lián)鎖切換，控制信號(hào)的邏輯電路由中間繼電器構(gòu)成并完成切換，而模擬電路(如設(shè)定信號(hào)、比例信號(hào))的切換，靠更換接插頭電纜完成，切換很頻繁，與中央控制的邏輯聯(lián)系靠很多中間繼電器來完成。由于控制落后，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)，已造成必然。1993年深圳華能公司和滌綸一廠工同設(shè)計(jì)了由富士變頻器和可編程控制器組成的前紡電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)頻率設(shè)定電路采用數(shù)字設(shè)定方法，不僅達(dá)到工藝要求的高精度要求，設(shè)定分辨率達(dá)到0.01Hz，而且從根本上解決了模擬設(shè)定電路的溫度漂移問題。在調(diào)試和生產(chǎn)運(yùn)行中證明了這一點(diǎn)。
系統(tǒng)的所有操作，即變頻器的啟動(dòng)、停止，包括現(xiàn)場的低速、高速信號(hào)和系統(tǒng)間的連鎖信號(hào)與儀表系統(tǒng)的信號(hào)控制、主臺(tái)與備臺(tái)的切換邏輯連鎖，全部用1臺(tái)PLC來實(shí)現(xiàn)，大大簡化了外部接線，省去了所有的中間繼電器，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性，因?yàn)镻LC的所有輸入、輸出均有指示，也為系統(tǒng)的維護(hù)帶來很多便利條件。
以主臺(tái)與備臺(tái)的切換舉例，原系統(tǒng)在主備臺(tái)切換時(shí)，有專用的切換控制柜，在切換柜上完成主回路的切換，有一批中間繼電器完成相應(yīng)的邏輯連鎖。變頻器的模擬設(shè)定等信號(hào)要靠接插件改變連接來實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)在的系統(tǒng)只要一只轉(zhuǎn)換開關(guān)，就可將主回路的切換和控制回路、設(shè)定電路的所有信號(hào)的切換工作完成，中間邏輯、連鎖邏輯完全由PLC的軟件來實(shí)現(xiàn)，從而大大簡化了切換操作，提高了切換速度，降低了故障率。
4 切斷機(jī)
儀征化纖工業(yè)聯(lián)合公司滌綸四廠紡絲車間切斷機(jī)為20世紀(jì)80年代引進(jìn)德國產(chǎn)品，屬雙閉環(huán)直流調(diào)速控制，投產(chǎn)以來，逐漸暴露一點(diǎn)問題，不能適應(yīng)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”的要求，其問題是:
(1) 系統(tǒng)振蕩。控制系統(tǒng)屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速，對(duì)速度環(huán)，電流環(huán)和反饋等參數(shù)的調(diào)整配合要求相當(dāng)高。稍有參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，反饋信號(hào)干擾，就會(huì)產(chǎn)生切斷機(jī)刀盤振蕩，造成切絲長度不等，機(jī)械齒輪磨損等，嚴(yán)重影響紡絲的正常運(yùn)行。
(1) 插卡故障高。由于該系統(tǒng)由兩組可控硅實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，現(xiàn)場操作正、反轉(zhuǎn)頻繁，系統(tǒng)經(jīng)常在兩個(gè)象限間變化，因而封鎖邏輯功能負(fù)擔(dān)很重。在使用過程中，曾出現(xiàn)封鎖邏輯損壞現(xiàn)象。
(3) 制動(dòng)抱閘卡死。系統(tǒng)制動(dòng)部分采用電磁抱閘原理。實(shí)際運(yùn)行中，啟停車相當(dāng)頻繁，而制動(dòng)單元摩擦片極易損壞并卡死，現(xiàn)場條件又使得換卸工作相當(dāng)不便，這種類型故障往往需相當(dāng)長時(shí)間才能修復(fù)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
(4) 電機(jī)碳刷磨損快、火花大。直流電機(jī)及測速發(fā)電機(jī)碳刷磨損快，經(jīng)常造成火花增大，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性降低，并增加了日常工作的維護(hù)量。
論文指導(dǎo) >
SCI期刊推薦 >
論文常見問題 >
SCI常見問題 >
