1．概述 　　醋酸纖維工業(yè)屬紡織工業(yè)，早在上個世紀二十年代就實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。煙用二醋酸纖維素絲束是一種技術(shù)含量較高、品質(zhì)較高的產(chǎn)品。我國在七十年代、八十年代曾進行了大量的絲束生產(chǎn)工業(yè)化試驗，最終因產(chǎn)品質(zhì)量達不到要求而擱淺。直到八十年代末，通過技貿(mào)結(jié)合的方式引進美國塞拉尼斯（Celanese）生產(chǎn)技術(shù)，在江蘇南通建立了國內(nèi)第一家生產(chǎn)企業(yè)-南通醋酸纖維有限公司，才開始了國產(chǎn)絲束，結(jié)束了我國高品質(zhì)煙用絲束長期以來全部依賴進口的歷史。此后又相繼建成珠纖、昆纖、惠大三家醋纖生產(chǎn)企業(yè)，并自行研制開發(fā)了31個新品、350孔紡絲工藝、絲束生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備紡絲機、卷曲機等，形成了有自主知識產(chǎn)權(quán)的絲束生產(chǎn)工業(yè)。 　　絲束生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備是紡絲機和卷曲機，絲束產(chǎn)品規(guī)格的調(diào)整、產(chǎn)品質(zhì)量合格與否，其決定因素是“三速”控制。即計量泵速度、喂絲輥速度、卷曲機速度的控制。 　　昆明醋酸纖維公司，自95年建廠時就采用了美國羅克韋爾公司的變頻器（1336系列），使生產(chǎn)煙用絲束產(chǎn)品質(zhì)量達到了國際最高標準要求，滿足了國內(nèi)煙草生產(chǎn)對絲束的要求，特別是2004年采用羅克韋爾AB公司新一代高性能的Power Flex 系列變頻器后，使昆纖產(chǎn)品在生產(chǎn)規(guī)格多樣化、工藝技改、實時系統(tǒng)控制、生產(chǎn)穩(wěn)定性、提高產(chǎn)能等，有了更加得心應(yīng)手的能力。 　　2．絲束生產(chǎn)工藝與“三速”控制； 　　絲束生產(chǎn)工藝主要是將二醋片經(jīng)漿液制備、3級過濾、紡絲、卷曲、干燥、擺絲、打包7個主工藝段來完成絲束生產(chǎn)和包裝。輔助工藝主要是丙酮回收、助濾劑制備、TiO2漿液配制、ST-90制備、公用生產(chǎn)介質(zhì)（工藝水、軟水、蒸汽等）、空調(diào)系統(tǒng)等。其中生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品、產(chǎn)品質(zhì)量合格與否的關(guān)鍵是紡絲和卷曲。 　　2.1 紡絲和卷曲工藝 　　二醋片經(jīng)漿液制備、3級過濾后,經(jīng)制漿段S泵打到紡絲機上端的漿液總管,在漿液總內(nèi)反復打循環(huán)合格后,由大計量泵控制漿液總量，漿液從紡絲機上144個漿液分支管，經(jīng)對應(yīng)的144個高精度計量泵控制，計量泵的速度決定了絲束生產(chǎn)的規(guī)格。計量泵在運轉(zhuǎn)時把漿液分支管送來的漿液定量送入燭形過濾器，漿液經(jīng)燭形過濾器后進入漿液預熱器，預熱的高壓漿液經(jīng)噴絲帽的三層過濾后由噴絲孔噴出,噴出的漿液與紡絲機甬道上部的預熱空氣一起向下運動，噴絲帽噴出的漿液在均勻熱空氣的作用下蒸發(fā)出丙酮和水份，到甬道底部時形成醋酸纖維單絲。通過喂絲輥的運轉(zhuǎn)將絲從甬道內(nèi)牽出，通過集絲V形板和集絲羅拉，把單絲匯集成一股絲束,每股絲束經(jīng)上油輥獲取所需的外油含量，再繞過喂絲輥通過節(jié)點捕捉器至轉(zhuǎn)向羅拉轉(zhuǎn)900度后，匯集于絲帶，根據(jù)不同品種要求（20—60）的絲股匯集成絲束帶。從紡絲機出來的絲帶,在卷曲機對棍的牽引下絲帶平展地進入卷曲機腔, 卷曲機腔內(nèi)受卷曲機壓版的壓縮變成卷曲絲束,然后噴入卷曲機鋪絲器槽,沿槽往下運動后進干燥器,經(jīng)干燥除丙酮、水份后進入擺絲，打包后完成絲束成品。 　?。ńz束是非常細的,目前生產(chǎn)的絲束規(guī)格一根9000米長的絲重為2-4克） 　　2.2 絲束的質(zhì)量與“三速”的關(guān)系: 　　從紡絲和卷曲工藝可見,絲束生產(chǎn)的關(guān)鍵是在紡絲機和卷曲機上完成的,其產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量也是在紡絲機和卷曲機段完成的?？刂平z束產(chǎn)品規(guī)格、質(zhì)量、產(chǎn)量的核心工作均集中于“三速”控制，即計量泵、喂絲輥、卷曲機對輥的速度。 　　計量泵、喂絲輥、卷曲機速度控制，每一環(huán)節(jié)決定絲帶的內(nèi)在、外在質(zhì)量，每一個環(huán)節(jié)要求極其穩(wěn)定、控制精度要求高；另外“三速”的一致性是致命的技術(shù)要求，整個生產(chǎn)過程中,”三速”匹配后反應(yīng)出絲帶的線速度必須越一致越好，只要有一點匹配不好，絲束生產(chǎn)穩(wěn)定性和連續(xù)性就受到挑戰(zhàn),絲束斷帶、質(zhì)量不合格。 　　2.3紡絲速度和“三速”控制方案： 　　 紡絲速度是絲束生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量的決定因素。貫穿整個紡絲生產(chǎn)過程中的重要速度，除“三速”外還有上油輥速度、干燥機鏈板速度，擺絲機對輥速度，每一根合格絲都要經(jīng)過上速幾個速度的有效匹配控制。生產(chǎn)中幾個速度做到反應(yīng)在絲帶上的線速度一致性越好，質(zhì)量、產(chǎn)能越高，生產(chǎn)越穩(wěn)定和連續(xù)。 　　紡絲速度控制，通常以“三速”中喂絲輥速度為中心，以“三速”控制為主，輔以上油輥速度、干燥機鏈板速度，擺絲機對輥速度，最終完成整個絲束生產(chǎn)的控制。 　　在實際生產(chǎn)中,一臺變頻器控制一臺大計量泵速度,通過大計量泵控制144臺小計量的漿液速度;一臺喂絲輥控制144股絲,又由4臺卷曲機配合完成對同一喂絲輥的絲帶進行卷曲,每一臺紡絲機要對應(yīng)配合8臺卷曲機，由于各設(shè)備功率、軸徑、工作位置等不同,使”三速”控制變得更加困難。 　　為做好這些速度的控制，昆纖工程對這些設(shè)備速度的控制方案，都采用了羅克韋爾AB公司的變頻器，二期工程采用新一代Power Flex系列變頻器。采用同一廠家、同一系列，使其有較好的一致性，較成功的決解了紡絲“三速”控制一致性的問題，使昆纖公司開展的工改，生產(chǎn)不同規(guī)格、品種的產(chǎn)品，開發(fā)企業(yè)潛能，提速增產(chǎn)增收都變得能得心應(yīng)手。 　　3．Power Flex系列變頻器功能及運用效果 　　羅克韋爾AB公司Power Flex系列變頻器是一個大家族，主要分為Power Flex 4系列和Power Flex 7系列兩個等級。每個等級中的變頻器，針對運用需求又分為幾種產(chǎn)品，每一種產(chǎn)品中又根據(jù)性能要求不同分為不同檔次的產(chǎn)品，這對用戶在使用時，既能選到滿足生產(chǎn)要求的變頻器，又能節(jié)約生產(chǎn)投入成本。 　　昆纖公司絲束生產(chǎn)中選用的Power Flex 系列變頻器，主要是Power Flex 40、70、700變頻器，是根據(jù)工藝控制性能要求和使用環(huán)境要求等考慮。選型合理對確保運用效果是非常重要的。本文結(jié)合昆纖公司的特點簡要交流Power Flex700變頻器功能和運用效果： 　?、伲甈ower Flex 700變頻器：控制方式中主要有基本型和帶AB專利FORCE技術(shù)的磁場定向控制；兩種不同的選擇對電機速度控制精度要求是有很大差異，當然費用也不一樣；選用基本型對電機速度控制精度為0.5%；選用帶FORCE技術(shù)的速度控制精度為0.001%。在選基本型變頻器時，如果要采用無速度傳感器矢量控制方式，選擇帶不帶編碼器對速度控制精度也是有很大差異的，不帶編碼器對速度控制精度為0.5%，帶編碼器反饋對速度控制精度為0.001%。不同的選型對應(yīng)性能和價格是有差異的。昆纖“三速”控制的關(guān)鍵是“三速”控制后反應(yīng)的絲束線速度一致性，對單設(shè)備速度控制主要是穩(wěn)定性，故選用Power Flex 700變頻器標準型配置。 　　② Power Flex 700變頻器：25HP以下的都內(nèi)置有動態(tài)制動單元。動態(tài)制動單元對調(diào)速性能要求高，特別對需要快速減速的性能有極好的改善。昆纖絲束生產(chǎn)因需要適應(yīng)市場對不同規(guī)格產(chǎn)品需求，工改需要調(diào)速頻繁，故在選型時對紡絲、卷曲機配的變頻器都考慮了帶動態(tài)制動單元。 　　③．Power Flex 700變頻器：內(nèi)置有EMC濾波器和輸出共模磁心，能夠滿足全求EMC電磁兼容性的要求，提供了一體化的集成解決方案； 　?、埽甈ower Flex 700變頻器有較好的網(wǎng)絡(luò)控制功能，有利于昆纖實現(xiàn)了電氣馬達調(diào)速控制與過程控制系統(tǒng)PCS7，全廠管理控制系統(tǒng)，實時狀態(tài)在線監(jiān)視系統(tǒng)等，有效的通信和控制連接。 　?、荨ower Flex 700變頻器采用了通用人機界面。人機界面包括LCD人機界面模塊和基于PC的組態(tài)軟件。昆纖為完善對變頻系統(tǒng)的管理，還配置了DriveTools2000TM 在離線和診斷軟件，DriveExplorerTM在線組態(tài)軟件等，通過這些工具軟件，對全廠變頻器組態(tài)和化、設(shè)置和定值管理、故障診斷分析處理、實施預防維修等，都有較大改善。 　　 　　AB公司的Power Flex系列變頻器是一個功能強大、操作靈活、適應(yīng)性強、使用經(jīng)濟性好的家族產(chǎn)品。除硬件選型時要關(guān)注需求功能外，在安裝后對其編程組態(tài),做好運用功能選擇、參數(shù)設(shè)置也是非常重要的。昆纖在使用Power Flex系列變頻器時，因設(shè)置不當也發(fā)生過導致影響生產(chǎn)的事故，如擺絲機因減速時間設(shè)置不當，在快速減速時導致故障停機，后修改減速時間設(shè)置就解決了問題。 　　綜上所述，變頻器的運用效果，一是設(shè)備選型非常重要，設(shè)備本身的性能決定對生產(chǎn)的保障能力。設(shè)備選定安裝后，做好對其性能的掌握和運用也是非常重要的工作。昆纖使用羅克韋爾公司變頻器100多臺，新一代高性能的Power Flex 系列60多臺，自95年投運到現(xiàn)在，沒有發(fā)生一次變頻器本身的設(shè)備事故，其間發(fā)生的一些生產(chǎn)事故，經(jīng)分析都屬選型不當和運用時參數(shù)設(shè)置不當?shù)膯栴}，AB變頻器為昆纖生產(chǎn)高品質(zhì)絲束和穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)，做出了很大的貢獻。 　　4．應(yīng)用體會 　　通過一期工程（95年）使用羅克韋爾公司1336系列變頻器，二期工程（2004年）采用Power Flex系列變頻器，我們體會到羅克韋爾公司變頻器是高質(zhì)量，高性能的產(chǎn)品。特別是最新一代Power Flex系列變頻器，功能更強大、操作更靈活、對各類設(shè)備、使用環(huán)境的適應(yīng)性更強。對有特殊功能要求，如高精度速度控制、苛刻場所應(yīng)用、多臺設(shè)備同步性能一致性控制等，都能取得較好的控制效果。昆纖在使用中體會到Power Flex系列變頻器，實施對生產(chǎn)設(shè)備控制的穩(wěn)定性、調(diào)速性能、網(wǎng)絡(luò)功能、與工藝過程的聯(lián)控等，都有較好的效果。