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發(fā)布者： 凱優(yōu) 時間：2/8/2023 11:36:51 AM
塑料彩條布主要是以丙烯、聚乙烯為原料，經螺桿擠出機擠出成塑料薄膜，塑料薄膜經刮絲、加熱牽伸、回縮定型后由收卷機收卷成錠子，通過圓織機將絲線編織成彩條胚布后，送涂膜機進上膠涂覆處理，以提高塑料彩條布的強度、耐磨性和防水性能，其生產工藝流程如圖（1）示：
由以上彩條布生產工藝知道，其生產線設備主要由塑料平膜拉絲機單元、收卷單元、編織單元、涂膜單元等構成。以下分別介紹各單元工作原理及其電氣控制方法。
3.1平膜拉絲機單元
3.1.1平膜拉絲機單元構成
平膜拉絲機單元是彩條布生產的前道工序，主要是將顆粒原料加熱、擠出成塑料薄膜。塑料薄膜經冷卻、刮絲、烘干、牽引拉伸、牽引定型后，由收卷單元進行收卷。該設備采用常州成創(chuàng)公司生產的SJ-65/30平膜拉絲機組，其主要由螺桿擠出機、冷卻水箱、刮絲裝置、加熱裝置、牽引拉伸與定型等構成，設備如圖（2）所示。其中，螺桿擠出機的主要參數(shù)如下：
最大擠出量：150kg/h
原材料經擠出機融熔擠出成薄膜，經水箱冷卻后由刮絲裝置進行分絲，絲線由纏繞牽引輥進行拉伸、回縮定型。根據(jù)扁絲工藝要求，扁絲一般首先牽伸3～5倍，然后回縮定型約1～2%。本機組采用三級牽伸，第一級牽伸輥與第二級牽伸輥間實現(xiàn)加熱拉伸定型，第二級與第三級實現(xiàn)回縮定型，其纏繞牽引加熱裝置示意圖如圖（3）所示。其中，牽引1、牽引2、牽引3分別通過三臺電機驅動，由三臺變頻器控制。根據(jù)工藝要求，可隨時調節(jié)兩牽引單元間的速度，實現(xiàn)絲線適當?shù)臓可臁?
圖（3）纏繞牽引加熱裝置結構圖
| 單元 | 平膜擠出機 | 牽引1 | 牽引2 | 牽引3 |
| 電機功率 | 45kW | 11kW | 11kW | 7.5kW |
| 變頻器選型 | AC60-T3-045G | AC60-T3-011G | AC60-T3-011G | AC60-T3-07.5G |
| 控制器 | FX2N-32MT |
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擠出機、牽引1、牽引2和牽引3變頻器的啟動和停止通過PLC控制，各單元調速信號由外部電位器給定，根據(jù)工藝要求可隨著調節(jié)各牽引輥的速度實現(xiàn)絲線的拉伸及回縮定型。
3.2收卷單元
收卷機主要由所需要的錠子構成，一般有三到五層。收卷機由4層錠子組成（每層75個，共300個錠子），每個錠子由一個三相220V力矩電機驅動，錠子力矩電機由一臺力矩電機控制器控制。也可使用偉創(chuàng)AC80系列變頻器加普通異步電機代替力矩電機和力矩電機控制器，采用力矩控制收卷。往復橫動機構由一臺三相380V異步電機驅動，并通過一臺AC60變頻器驅動實現(xiàn)擺頻運動。這樣，可將絲線均勻地繞在筒管上，并使筒管表面平整，兩端不存在凸層。
牽引輥變頻器控制方式與擠出機相同，采用外部端子起?？刂坪屯獠侩妷赫{速方式。
收卷機的電氣傳動主要由錠子電機與橫動傳動電機構成。錠子電機采用力矩電機，當絲線發(fā)生堵轉時電流不會突變，不會引起電機燒壞。該生產線收卷機的錠子力矩電機采用可控硅控制，電機運行總電流約為44A，電機電壓約為150V。圖（5）為錠子力矩電機控制示意圖：
收卷機往復橫向傳動機構由一臺7.5kW交流異步電機驅動，采用AC60-T3-7R5G變頻器控制。根據(jù)工藝特點，采用變頻器的擺頻控制功能，這樣能實現(xiàn)絲線均勻平整地繞在筒管上，絲線兩端也不會出現(xiàn)凸層。通過外部端子控制變頻器的起停，頻率則通過擺頻方式設定。
絲線卷繞成錠后主要供給編織單元，塑料彩條布的編織目前大部廠家都采用針織圓織機進行編織。根據(jù)織布寬度，圓織機一般有4梭、6梭、8梭及10梭等幾種，主要由經紗支架、其架、編織裝置、牽引輥、卷繞輥等構成。其中，編織裝置是圓織機的主機部分。編織裝置由電機、傳動系統(tǒng)、分絲機構、推梭機構等組成。現(xiàn)有生產的新型圓織機的電氣傳動也采用變頻實現(xiàn)無級調速。關于圓織機工作原理本文不作詳細敘述。
絲線經圓織機編織成彩條胚布后，需要進行涂膜處理。主要是將聚乙烯或聚丙烯為原料塑料薄膜涂覆在彩條布上，使彩條布不漏水、不開膠，同時提高彩條布的強度和耐磨性，涂覆工作由涂膜機完成。
涂膜機主要由放卷裝置、調偏裝置、擠壓裝置、擠出機、冷卻裝置、切邊和收卷裝置等構成，結構圖如下。
彩條胚布經加熱輥3預熱后，由擠出機5將融熔的塑料擠出，流到硅膠輥4與冷卻輥6之間的彩條布上，由硅膠輥與冷卻輥擠壓涂覆。其中，冷卻輥為傳動輥，采用變頻調速；硅膠輥為從動輥，依靠之間的摩擦力帶動；收卷輥也采用變頻控制，根據(jù)張力桿位置隨時調節(jié)收卷電機速度。其電氣控制如下所述。
3.4.2涂膜機電氣控制
涂膜機電氣控制部分主要有擠出機螺桿電機、冷卻輥電機和收卷輥電機，各部分均采用變頻調速。其中，擠出機變頻控制方法與平膜拉絲機組中的擠出機部分相同，這里不再重復。涂膜機組中主要是冷卻輥電機與收卷輥電機的調速。根據(jù)工藝要求，隨著收卷卷徑的增大，收卷電機的轉速需要逐漸降低，這樣才能保持線速度一致。由于彩條布收卷對張力要求不高，冷卻輥與收卷輥間采用一個張力桿來實現(xiàn)恒線速度控制。冷卻輥電機為22kW，4極異步電機，收卷輥電機為11kW，4極異步電機，分別選用AC62-T3-022L和AC62-T3-011L變頻器，如圖（7）所示。冷卻輥變頻器通過外部電位器給定調速信號，其模擬輸出信號（0～10V）與張力桿位置反饋信號（-10V～10V）作為收卷變頻器的調速給定信號。采用雙道組合功能，當張力桿處于平衡位置上方時收卷變頻器頻率上升，當張力桿處于平衡位置下方時收卷變頻器頻率下降，從而保持冷卻輥與收卷保持相同線速度運行。
四、調試注意事項
彩條布生產線由多個不同單元構成，各單元工藝要求不同，因而電氣控制相對比較復雜。本生產線大多采用變頻調速技術，使用到了變頻器多種控制功能，在調試時應先熟悉生產工藝控制要求和變頻器相應功能，根據(jù)現(xiàn)場調試主要應注意以下一些事項。
4.1絲線收卷機變頻器選型
在選用變頻器時先要了解各單元負載的特性，根據(jù)負載的特性選用適當?shù)淖冾l器。該生產線中，收卷機由原先采用可控硅控制力矩電機改為變頻器控制，該收卷機正常工作時電流約為44A。因而這里選用AC80變頻器加三相異步電機，替代原力矩電機收卷方案。每臺變頻器拖動一臺普通電機，采用力矩控制模式收卷，控制精度和響應速度較力矩電機有大幅提高。詳細替代方法可參見《偉創(chuàng)AC80矢量型變頻器替代力矩電機應用方案》。
4.2涂膜機組收卷調試
根據(jù)現(xiàn)場調試經驗，在調試變頻器時一般按“先單后多，先輕后重”原則進行，即在生產線設備調試時，先對各個單元進行分別調試，各單元調試正常后再進行多單元聯(lián)調，先空車調試正常后再帶負載調試。由于彩條布收卷對張力要求不高，可采用給定信號與張力桿線性疊加方式來實現(xiàn)收卷變頻器控制，其它收卷場合大多要求使用帶張力控制功能的變頻器來控制。
五、總結
彩條布是我們生活中常用的塑料制品，其應用廣泛，由于變頻調速技術的推廣，各種塑料機械采用變頻調速技術后，一方面提高了產品精度、設備自動化控制程度及工作效率，另一方面減少了設備維修成本，并達到一定的節(jié)能效果。
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