[实用新型]一种纺丝控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及纺丝设备技术领域，具体说是一种纺丝控制系统。

背景技术

纺丝机是一种使成纤聚合物溶液或熔体形成丝状物的机器。根据纤维纺丝 方法不同，纺丝机分为湿法纺丝机、熔体纺丝机、干法纺丝机三种类型。其中， 湿法纺丝机适用于粘胶纤维、腈纶、维纶等纺丝。湿法纺丝机又分为：(1)短 纤维纺丝机：纺丝原液从输液管引入，由计量泵精确计量，经过滤器过滤进入 喷丝头，从喷丝孔挤出细流进入凝固浴，凝固后初生纤维经过导丝盘汇集成束 再经水洗或拉伸。(2)长丝纺丝机：与短纤维纺丝机不同的是增加了凝固后丝 条的卷绕机构。熔体纺丝机是用于涤纶、锦纶和丙纶等的纺丝设备。熔体纺丝 机也有两种：(1)长丝纺丝机：高聚物切片自料斗进入螺杆挤压机后被熔融并 由螺杆推进经导管送入纺丝箱体。熔体在箱体中经纺丝计量泵输送至喷丝头(板)， 由喷丝孔挤出的熔体细流在纺丝窗中遇到冷空气冷却固化成纤维，上油后由卷 绕机构卷绕在筒管上。(2)短纤维纺丝机：与长丝纺丝机相比，其特点是采用 多孔数的大喷丝板；在纺丝甬道中采用环形吹风或环吹加侧吹风的冷却吹风系 统，各纺丝部位没有单独的卷绕机构，各部位的丝条经导丝盘或小转子后，由 牵引机将丝束引向喂丝轮，然后将丝束铺放在盛丝桶中。干法纺丝机用于腈纶 和维纶的长丝生产。纺丝原液由输液管经过滤器、计量泵和喷丝头进入甬道， 形成的细流在甬道中遇到热空气，溶剂挥发，细流中高聚物固化成纤维，然后 丝束被卷绕成一定的卷装。

一般的熔体纺丝机纺丝工艺流程包括：聚酯材料经过挤压后，变成熔体， 并经过熔体管道连续输送到纺丝箱体。在纺丝箱体上装有纺丝计量泵，熔体从 纺丝计量泵上以均匀的流速传至纺丝组件，经过过滤后从喷丝板上的小孔中挤 压成束，一个喷丝板喷出的丝约有几千条，喷出后的丝束经过一个快速冷却风 管，然后将众多聚酯纤维集结在一起，并通过上油后，传至卷绕机上面。卷绕 机将上油后落下的丝束合并成一股丝束，经过牵引，经喂入轮落入到盛丝桶中， 作为后纺部分的原材料。

早期，客户在使用计量泵产品时往往只要求具备手动调节转速的功能，但 手动调节转速无法满足熔体输出量的稳定，导致纺丝的均匀性波动很大，直接 影响产品质量的稳定性，因此越来越多的用户倾向于使用带外部控制功能的计 量泵，比如，采用三相稀土永磁同步电机和变频器作为控制系统来驱动控制纺 丝计量泵，或是采用异步电机、编码器和变频器作为控制系统来驱动控制纺丝 计量泵，后者相对前者成本较为低廉，因此市场占有率更高。上述自动化控制 系统虽然解决了计量泵的熔体输出量的精确控制问题，但随之而来的是纺丝过 程中常常会因为异步电机故障或变频器故障而导致控制性能变差甚至失效，而 操作人员往往不能及时发现设备故障，导致设备常常在故障状态下持续工作而 受损，降低了设备的使用寿命，并造成了次品的大量产生，给企业带来不小的 经济损失。因此，有必要对现有的纺丝控制系统进行改进，以帮助操作人员及 时发现设备故障，确保纺丝过程的正常运行。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一 种有助于操作人员及时发现设备故障，确保纺丝过程正常运行的纺丝控制系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种纺丝控制系统，包括异步电机、变频器、电机转速测量装置、报警器 和单片机，所述异步电机用于驱动纺丝计量泵，所述异步电机通过变频器与单 片机电连接，所述电机转速测量装置安装在异步电机中以测量异步电机的转速， 所述电机转速测量装置与单片机电连接，所述报警器与单片机电连接，所述单 片机包括计时电路和计数电路，所述计时电路用于计算异步电机的实际转速与 设定转速不同时的持续时间和间隔时间，所述计数电路用于计算在设定时间内 异步电机的实际转速与设定转速不同的发生次数。

其中，所述电机转速测量装置包括光电转换电路和频率测量电路，所述光 电转换电路的输出端与所述频率测量电路的输入端连接，所述光电转换电路包 括发光二极管、光电二极管和挡光板，所述挡光板设置在异步电机的转轴上随 转轴转动，每转动一圈切断所述发光二极管向所述光电二极管发射的光束以产 生周期性的脉冲光信号，所述光电转换电路用于将所述周期性的脉冲光信号转 换为脉冲电信号，所述频率测量电路用于测量所述脉冲电信号的频率。