來源: 發(fā)布時(shí)間:2017-08-18 13:52:43 瀏覽次數(shù):次
在卷染機(jī)控制中,采用專用張力控制器加雙變頻調(diào)速器,具有配置簡潔、控制效果優(yōu)良、系統(tǒng)成本下降等特點(diǎn)。本文將詳細(xì)介紹,中智電氣有限公司自主研制的新一代MZ510高性能矢量變頻器在SW1500卷染機(jī)上的應(yīng)用情況。
目前,在紡織品加工市場中,布匹染色是重要的一道工序。卷染機(jī)主要實(shí)現(xiàn)對成品坯布進(jìn)行漂白、上色、整壓磨面等相關(guān)紡織品加工工藝的完成。卷染機(jī)控制方面要求具備自動(dòng)計(jì)數(shù)(上布道數(shù))、自動(dòng)掉頭(來回多次漂白或染色)、自動(dòng)停車(急停且穩(wěn)定,不能有布匹松弛或下垂)等功能。在整個(gè)加工工藝過程中,要求保持布匹的拉伸張力和線速度恒定,因此對整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的自控控制水平要求較高。本文以一個(gè)工程實(shí)例來說明,MZ510系列準(zhǔn)確完成卷染機(jī)的工藝控制要求,從另一個(gè)角度,闡述了在卷染機(jī)中采用異步電機(jī)控制的可行解決方案。
SW1500卷染機(jī)機(jī)械控制示意圖如下:
卷染機(jī)機(jī)械控制示意圖
該卷染機(jī)使用的是兩臺(tái)18.5KW電機(jī),經(jīng)過減速器拖動(dòng)滾筒進(jìn)行布匹的染色。卷染機(jī)工作時(shí),是一個(gè)中心軸卷曲控制系統(tǒng)。成品坯布首先通過上布電機(jī)勻速卷到其中的一個(gè)滾筒上,滾筒的傳動(dòng)軸上安裝有計(jì)數(shù)用的接近開關(guān)(即滾筒每旋轉(zhuǎn)一卷,接近開關(guān)產(chǎn)生一個(gè)脈沖),此時(shí)卷染機(jī)專用張力控制器計(jì)下一整匹坯布的道數(shù)。上卷完畢后,采用人工的方式把布匹的一頭,穿過染池、連動(dòng)軸,卷到另外一個(gè)滾筒上面并纏緊,開動(dòng)卷染機(jī),便可進(jìn)行坯布的染色。此時(shí)兩個(gè)滾筒朝著同一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn),控制的要求是始終要保持坯布上的拉伸張力恒定,并且坯布經(jīng)過染液的時(shí)間一致,也就是線速度要保持恒定。這是一個(gè)沒有線速度反饋,同樣,也沒有張力反饋的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),因此,控制系統(tǒng)需要適當(dāng)調(diào)整放卷變頻器的輸出頻率以及收卷變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩來達(dá)到該種獨(dú)特的要求。
卷染機(jī)電氣控制示意圖如下:
該卷染機(jī)以卷染機(jī)專用張力控制器作為主控制器,采用觸摸屏作為人機(jī)界面,它主要完成的是布匹張力、運(yùn)行線速度、布匹厚度、來回卷染次數(shù)的設(shè)定,放卷電機(jī)的運(yùn)行頻率、收卷電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算,自動(dòng)調(diào)頭、自動(dòng)停車等相關(guān)邏輯動(dòng)作的控制。變頻器和控制器之間采用485通訊(Modbus RTU通訊協(xié)議)。由控制示意圖可見:兩臺(tái)一樣的變頻器(18.5kw),它們均工作于有PG矢量控制模式下。上布時(shí)刻,卷染機(jī)專用張力控制器記錄下卷在滾筒上面的布匹圈數(shù),然后由操作工測量該布匹的厚度,把這個(gè)值輸入到控制器,控制器將根據(jù)坯布的厚度和布匹的圈數(shù),可以準(zhǔn)確計(jì)算出滾筒的直徑。采用這種厚度積分法可以輕松獲得時(shí)實(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,且誤差較小。控制器通過實(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,用戶設(shè)定的張力、線速度,準(zhǔn)確計(jì)算出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩(收卷電機(jī))和匹配頻率(放卷電機(jī)),通過串行485通訊,傳輸給MZ510變頻器作為控制收、放卷電機(jī)的基本參數(shù)。從而保證了恒線速度與恒張力的控制,其中,恒張力控制是利用矢量變頻器的轉(zhuǎn)矩控制來實(shí)現(xiàn)的。
卷染機(jī)中兩臺(tái)變頻器因要實(shí)現(xiàn)相同之功能,只是所處時(shí)間不同而已。變頻器主要參數(shù)設(shè)置如下:
Ø P0-01 1: 有PG矢量控制
Ø P0-02 2: 通訊指令通道
Ø P0-03 9: 遠(yuǎn)程通訊設(shè)定
Ø P0-17 0.5 加速時(shí)間
Ø P0-18 0.5 減速時(shí)間
Ø P6-12 0.6 停機(jī)制動(dòng)等待時(shí)間
Ø P6-13 80.0 停機(jī)直流制動(dòng)電流
Ø P6-14 5.0 停機(jī)直流制動(dòng)時(shí)間
Ø A2-27 1024 編碼器線數(shù)(每轉(zhuǎn)脈沖數(shù))
Ø Pd-02 兩臺(tái)變頻器分別設(shè)置為1或者2
Ø Pd-00 4 19200BPS
Ø Pd-01 2 奇校驗(yàn)
Ø Pd-03 5 通訊應(yīng)答延時(shí)
采用MZ510高性能矢量變頻器控制卷染機(jī),相對于直流調(diào)速系統(tǒng),達(dá)到了很高的性價(jià)比,為卷染行業(yè)產(chǎn)品升級換代提供了很好的解決方案。
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