三墾變頻器在FDY高速紡機上的應用

一 設備概況
FDY紡機為定長高速化纖全牽伸卷繞設備，整個設備由導絲部分及卷繞頭部分組成，卷繞頭部分技術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絲或工業絲的卷繞成型。兩臺變頻器分別控制錠子進行收卷，在從動運轉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。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。設備動作過程中要求完成錠子的自動切換及卷繞作業。


設備參數：
永磁同步電機：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所設定的數值進行內部倍率換算。

關于邏輯控制的切換
以一臺PLC作為核心控制單元，控制v/f與PID，升速及換軸等信號的邏輯切換，并以PLC接收的傳感器信號經計算轉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、系統構成

關于線速度恒定控制
1、 隨著紗錠卷徑的增加，以PG反饋來進行PID模式控制，獲得恒定線速度。
Cd071=3 選擇內置PID控制模式
Cd120=99 選擇以PG作為PID控制模式的反饋信號
Cd155=1 選擇PI的正負增益功能
如下圖，輸入變頻器的運轉指令，V/F控制結束，開始PID控制，指令頻率與反饋頻率的偏差值經過PID運算，輸出頻率讓反饋信號跟蹤指令值不斷變化，實現恒定線速度自動過程控制。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，正負偏差的調節量不同，通過軟件用戶化功能，引進PI的正負增益功能，達到優

2、增加卷繞曲線的控制
在線速度的控制過程中，將卷繞速度預測的圖形運轉作為基本控制，用以減小PID的補償量，使控制過程更早地趨向于穩定。
只要事先根據工藝要求輸入設定卷繞開始頻率、結束頻率、卷繞所需時間，作為對卷粗現象的輸出頻率預測圖形，進行自動計算。
可以預先設定4種圖形，通過外部端子信號予以選擇。
四、結束語
本系統采用SAMCO-vm05作為驅動單元，提供了類似之高速卷繞設備的完美解決方案，具有以下優點：
1、 目標速度在運行中可根據張力信號的大小予以調整
2、 PID過程控制與PLC邏輯控制的有效結合，依據工藝要求，完成多檔速及控制模式的切換，使復雜的控制變得簡單
3、 內置PID與卷繞曲線的結合，使控制精度穩定在1‰以內
4、 控制集成度高，依靠變頻器自身構成速度閉環，無需額外調節器。
5、 穩定可靠，設備維護量小