摘要：近年来我国基建的快速发展，涤纶纺粘法非织布也有着巨大的需求，现阶段我国涤纶纺粘法非织布依然占据着大部分市场份额，普通型占比达90%以上，为了更好满足市场不同的需要，高性能复合型的涤纶纺粘法非织布应运而生，其中涤纶纺粘法增强型非织布前景广阔，但在具体生产时仍然存在一些技术滞后和产品质量的缺陷的问题，本文就通过优化电气控制和设计，针对这些问题展开了相关的论述，早日实现涤纶纺粘法增强型非织布达到世界领先水平。

关键词：温度控制，气压控制，张力控制，位置控制，PLC通讯。

1、前言

涤纶纺粘法增强型非织布是指在两层涤纶纤维间喂入增强材料，再通过针刺固结而成的非织布。涤纶纺粘法增强型非织布较普通型非织布有诸多优点，比如：纵向强力高，方便施工等。随着电气自动化技术的不断更新，涤纶纺粘法增强型非织布生产线的电气控制也不断地完善，能更加精准的控制着相关工艺参数，最终生产出更能满足客户需求的高端无纺布。

2、以下具体介绍在涤纶纺粘法增强型非织布生产线中如何优化电气控制调节常用的温度，压力，速度，位置等工艺参数。

2.1 优化温度控制

为了保证涤纶纺粘法增强型非织布的单纤维的强力指标，切片PET的干燥温度，结晶温度，熔融温度等温度需要进行精准控制。以往的项目多使用温度控制器直接控制温度，改进温度控制后，我们选用PLC集成温度模块采集实时温度，PLC输出模块输出高频脉冲控制固态继电器，达到精准控制温度的目的，这样做可以大大延长电器元件的使用寿命，避免了温度的严重滞后，温度的稳定性、精准性也显著提升，温度偏差控制在±0.1℃。

2.2优化压力控制

纤维牵伸是生产涤纶纺粘法增强型非织布一个重要环节，直接影响到涤纶长丝的断裂强度，断裂伸长，收缩率等。涤纶长丝为气流牵伸，所以对气压的准确控制决定了牵伸的好坏。采用手动阀和电动阀直接控制气压大小，出现了气压波动大，难以调节的问题，使得涤纶长丝的指标不好，后来采集实时气压信号送入PLC，通过PLC编程PID自动调节，输出模拟量信号控制气动薄膜阀，控制压力在5 bar以上，精准有效地完成了对气压的控制，控制精度在±1%以内，涤纶纺粘法增强型非织布的质量得到了大幅的提高。

2.3优化张力控制

目前生产涤纶纺粘法增强型非织布的关键难点在于平稳地喂入增强材料，这就需要控制好各辊间的速度，进而达到控制张力的目的，减低断丝率。传统喂入方法大致分为两种，一种是利用变频电机通过速度控制导纱辊，往往各个导纱辊的张力不一致，导致纤维松紧不一，影响产品指标。另一种方法是利用张力传感器与变频电机形成闭环，通过张力控制导纱辊，由于使用了多个张力闭环，使得系统出现严重滞后性，断丝率虽然改善，但效果不理想。

后来我们选用喂入部分为用多套伺服控制分别导纱辊，控制硬件主要包括：可编程式逻辑控制器（PLC），伺服驱动器，和伺服电机组成，无需传感器，有效避免了系统出现严重滞后问题。此外，应用专用软件对伺服电机的加减速时间，转矩曲线等一系列参数进行设定，对参数伺服驱动器相关参数进行了大量优化工作。通过伺服电机转矩的实时调整，精准的控制了辊间的速度，使纱线均匀平稳，纤维平均张力60-66cN，（1kgf=9.8N，1gf=1cN，故1N≈102cN，cN即是厘牛）最终解决了断纱的关键难题。

2.4优化位置控制

最初调整位置移动时，常采用接触器点动控制电机，实现位置的移动，后来考虑从经济、控制精度等多方面考虑选用了步进电机实现了位置的精准控制，所以说对生产线具备市场竞争力不能一味追求控制的高精准性，高稳定性，还需考虑经济因素、实用性。

2.5优化PLC通讯对涤纶纺粘法增强型非织布生产线的影响。

较好的控制系统通讯可以快速精准的进行数据传输，成功避免了外部因素影响系统的稳定性，控制设备稳定运行进而生产高品质无纺布。以使用西门子PLC可编程控制器应用在涤纶纺粘法增强型非织布生产线为例，PLC与变频器的通讯协议有MEMOBUS（485通讯）、PROFIBUS-DP，后来被PROFINET通讯协议大量取代，PLC与伺服系统、触摸屏间的通讯也采用PROFINET，PLC与触摸屏的通讯接口由MPI改为Ethernet，这也是目前大多采用抗干扰较高的以太网通讯完成信号传输，除了传输数据和信号不容易被干扰外，还减少了布线，编写程序大大地简化，传输速率也从Kbps提高到了Mbps。为了方便整条生产线的工艺调整，本系统还统一由触摸屏控制，通过组态可以设定和反馈三个主导纱辊的实时转矩参数，实时速度参数，操作主触摸屏还含有连锁保护和安全急停等保护功能，极大地方便了工艺员对工艺参数的调整，同时采用DCS分散控制，信号统一接入工业级路由，通过互联网实现了远程监控、调整现场状态，大大减少了后期维护成本。

3、综合考虑有关涤纶纺粘法增强型非织布生产线的电气设计。

3.1 对电气原理图优化电气设计。

除了严格按照标准电气设计规范外，我们需要尽量考虑充分、全面，准确选型，避免过多的余留，增加成本，举例如下：1.变频器、接触器、热继等电气元件的选择，切勿盲目选大规格，失去保护。2. 控制点和控制回路预留过多会增加成本，造成资源浪费。通过以往项目的经验不断地完善配线和选型等，避免之前问题再次发生。

3.2 对工程图优化电气设计。

优化电气工程图主要对针对合理布线，合理电缆选型等，其中，动力线与控制线进行物理隔离，可以有效避免电磁干扰，对于设备、电机、屏蔽线等标注有效接地，为了更好地保护员工的人身安全。

4、结束语

基于涤纶纺粘法增强型非织布生产线电气控制和电气设计不断优化，同时也要考虑机械设计的精度和工艺参数的合理性，各个专业相互配合，打造出精益求精的非织布生产线，最终会打破欧美企业垄断，让中国成功转型为无纺布生产强国。

参考文献：

[1]居海滨，王焕萍.薄型纺粘法非织造布生产工艺探讨[J].非织造布，2009，17（06）：14-16.

[2]吴剑波，常士维.涤纶纺粘针刺非织造布生产线电气系统设计介绍[J].非织造布，2007（03）：45-47.

[3]吴剑波，裴志强.涤纶纺粘法非织造布生产线的电器设计与实现[J].非织造布，2007（02）：39-41.