纺丝计量泵传动控制系统设计李凤祥陈保进（江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013）动控制系统，给出系统硬件配置和软件设计思想系统采用PLO变频调速器-同步电动机计量泵的控制方式。实际运行结果表明，系统可靠性好、自动化程度高，达到了预期目标：计量泵同步电动机变频调速器可编程序控制器收穑日期：2002-02-28；修订日期：2002-34-05：李凤祥（1962-），男，江苏省张家港市人，副教1概述纺丝计量泵广泛用于化纤机械中。聚酯纺丝计量泵属熔纺泵，工作温度为300C左右。纺丝泵分常压泵和高压泵，常压泵用于短纤维纺丝，高压泵用于长丝纺丝计量泵把前道部位送出的聚酯熔体定量定压地输入纺丝组件中，保证丝束的线密度均匀所以，在设计、制造计量泵时，要求选材精良、制造精密，确保计量泵运转时，能达到以下基本要求：（1）泵内熔体压力稳定；（2）泵的机械特性要好，即在泵出口压力波动时熔体流量要平稳均匀；（3）泵供量要、稳定根据化纤纺丝标准，计量泵的两个主要指标是公称流量Q0和泵供量Qn，计算公式为：为了减小熔体流量的脉动率，且因纺丝生产时熔体流量不大，故在纺丝计量泵中选用小模数、多齿数的齿轮。按纺丝标准要求，国产纺丝计量泵40r/min当纺丝计量泵选定后，决定流量和泵供量的主要因素是计量泵的转速2计量泵的传动指标要求21转速纺丝工艺要求计量泵的工作转速控制5- /min，不允许打滑和失控22传动功率AP―一泵出入口熔体压力差（N/m2）；Z泵的机械效率，取0.2~0.4. 23计量泵传动的发展趋势早期的短纤维纺丝机常采用集中传动，常见的方式为：异步电动机―齿轮式无级变速器-长车轴-每个纺丝部位蜗轮减速器-泵轴-计量泵联轴节这种传动方式每个部位的计量泵无法单独调速，很难使每个部位计量泵的泵供量达到要求现阶段，有的短丝纺丝机采用每台计量泵单独传动方式，尤其是在一步纺生产线中普遍采用这种方式，这种控制方式对计量泵的流量差值率控制得更严，保证了丝束的线密度均匀3计量泵的电气传动控制系统笔者在GYS258―步纺烟用丝束生产线中设。授。从事教学、科研工ingHouse.Allnghi 3.1同步电机变频调速的特点同步电机的转速与电源的基波频率之间保持着严格的同步关系，只要地控制变频电源的频率就能地控制电机的转速，调速无需设立速度反馈。因此，1台变频器可方便地对多台同步电动机（永磁式或磁阻式）集中控制，实现多机同步协同调速同步电机比感应电机对转矩的扰动反应快，同步电机必须维持稳定运行才能产生转矩。

　　同步电机铜损小，可相应地减小变频器的容量。

　　同步电机变频调速系统中，由于电机能运行在超前功率因数下，利用电机反电势实现负载换流，可省去辅助换流电路，简化了变频器的结构，减小了换流损耗，使调速系统效率提高3.2系统工作原理计量泵转速是由生产线速度及工艺要求决定的，因此，采用所示的控制方式生产线速度设定器为自行开发的专用设备，面板上设有数码显示器，可显示4位数字，生产线速度值由面板上的按键设定（如：120m/min，数码显示器显示值为120），经设定器内部电路处理后，将十进制数转换成4位BCD码发送给PLC的ID，再经过PLC运算、D/A转换后，产生4~ 20mA的直流信号这一信号发送给变频调速器（VVVF），作为VVVF的频率给定值，此值随生产线速度的改变而改变，从而使计量泵的速度跟随生产线速度同步变化，以满足化纤纺丝生产的工艺要求用自动开关IK1~K8分别控制8台计量泵同步电动机，若某一部位计量泵出故障，可用自动开关切断线路，进行维修，不影响其它计量泵工作。

　　3.3系统硬件配置及软件编写PLC采用欧姆龙C1000H模块式可编程序控制器，内配ID输入模块、D/A数一模转换模块；VVVF采用西门子全数字交流变频调速器；低压电器采用金I钟一默勒产品；关键部件的连接导线采用屏蔽线，以抗干扰。

　　软件编写是在欧姆龙PLC通信协议的基础上完成的由于本系统只是生产线电气控制系统的一个子系统，而PLC要对整条生产线进行控制，要对上料、螺杆挤压机、计量泵、环吹风上油辊、牵伸机、卷曲机等子系统进行控制，控制的参量有压力、温度、速度等，所以在编写PLC软件时，因程序量大，不能采用梯形图法，作者将总系统分解成多个子系统，应用欧姆龙PLC专用工具软件编写各个子系统的子程序，然后将各个子程序链接。

　　3.4系统运行结果设计的计量泵传动控制系统已于1998年投入使用，几年运行结果表明：因系统中选件精良，电气设计合理，故系统操作方便，自动化程度高，运行可靠，达到了预期的目标