三墾變頻器在FDY高速紡機(jī)上的應(yīng)用

一 設(shè)備概況
FDY紡機(jī)為定長高速化纖全牽伸卷繞設(shè)備，整個(gè)設(shè)備由導(dǎo)絲部分及卷繞頭部分組成，卷繞頭部分技術(shù)要求為恒定線速度及恒定張力收卷, 適用于滌綸、丙綸、錦綸POY絲或工業(yè)絲的卷繞成型。兩臺(tái)變頻器分別控制錠子進(jìn)行收卷，在從動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的摩擦輥上安裝用以速度檢測的光電傳感器，作為線速度的反饋信號(hào)。為維持所需張力，線速度在4200米/分左右，線速度精度要求在1‰以內(nèi)。設(shè)備動(dòng)作過程中要求完成錠子的自動(dòng)切換及卷繞作業(yè)。


設(shè)備參數(shù)：
永磁同步電機(jī)：2P 270Hz
三相220V交流輸入
額定電流15A
速度傳感器： 4p/r 電壓輸出形式
摩擦輥直徑： 126mm

關(guān)于速度傳感器
PG脈沖輸入范圍為50-2048p/r，測速傳感器為4p/r。以cd156所設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行內(nèi)部倍率換算。

關(guān)于邏輯控制的切換
以一臺(tái)PLC作為核心控制單元，控制v/f與PID，升速及換軸等信號(hào)的邏輯切換，并以PLC接收的傳感器信號(hào)經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)換后作為線速度的顯示。
該速度傳感器為電壓輸出，電壓幅值在 DC13V左右，其接線方式如下：
二、系統(tǒng)構(gòu)成

關(guān)于線速度恒定控制
1、 隨著紗錠卷徑的增加，以PG反饋來進(jìn)行PID模式控制，獲得恒定線速度。
Cd071=3 選擇內(nèi)置PID控制模式
Cd120=99 選擇以PG作為PID控制模式的反饋信號(hào)
Cd155=1 選擇PI的正負(fù)增益功能
如下圖，輸入變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令，V/F控制結(jié)束，開始PID控制，指令頻率與反饋頻率的偏差值經(jīng)過PID運(yùn)算，輸出頻率讓反饋信號(hào)跟蹤指令值不斷變化，實(shí)現(xiàn)恒定線速度自動(dòng)過程控制。考慮到在收卷的工藝過程中，隨著卷徑增大，角速度W的減小，正負(fù)偏差的調(diào)節(jié)量不同，通過軟件用戶化功能，引進(jìn)PI的正負(fù)增益功能，達(dá)到優(yōu)

2、增加卷繞曲線的控制
在線速度的控制過程中，將卷繞速度預(yù)測的圖形運(yùn)轉(zhuǎn)作為基本控制，用以減小PID的補(bǔ)償量，使控制過程更早地趨向于穩(wěn)定。
只要事先根據(jù)工藝要求輸入設(shè)定卷繞開始頻率、結(jié)束頻率、卷繞所需時(shí)間，作為對(duì)卷粗現(xiàn)象的輸出頻率預(yù)測圖形，進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算。
可以預(yù)先設(shè)定4種圖形，通過外部端子信號(hào)予以選擇。
四、結(jié)束語
本系統(tǒng)采用SAMCO-vm05作為驅(qū)動(dòng)單元，提供了類似之高速卷繞設(shè)備的完美解決方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、 目標(biāo)速度在運(yùn)行中可根據(jù)張力信號(hào)的大小予以調(diào)整
2、 PID過程控制與PLC邏輯控制的有效結(jié)合，依據(jù)工藝要求，完成多檔速及控制模式的切換，使復(fù)雜的控制變得簡單
3、 內(nèi)置PID與卷繞曲線的結(jié)合，使控制精度穩(wěn)定在1‰以內(nèi)
4、 控制集成度高，依靠變頻器自身構(gòu)成速度閉環(huán)，無需額外調(diào)節(jié)器。
5、 穩(wěn)定可靠，設(shè)備維護(hù)量小