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運動控制

三墾力達(dá)變頻器在FDY高速紡機上的應(yīng)用

2025China.cn   2012年02月06日

       本系統(tǒng)采用SAMCO-vm05作為驅(qū)動單元,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:目標(biāo)速度在運行中可根據(jù)張力信號的大小予以調(diào)整;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;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);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;穩(wěn)定可靠,設(shè)備維護(hù)量小。

 

設(shè)備概況
        FDY紡機為定長高速化纖全牽伸卷繞設(shè)備,整個設(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。兩臺變頻器分別控制錠子進(jìn)行收卷,在從動運轉(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。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)備動作過程中要求完成錠子的自動切換及卷繞作業(yè)。
設(shè)備參數(shù): 
        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(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(jīng)計算轉(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: 


系統(tǒng)構(gòu)成

圖1 控制結(jié)構(gòu)圖

        關(guān)于線速度恒定控制 
        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 
        Cd155=1 選擇PI的正負(fù)增益功能
        如下圖,輸入變頻器的運轉(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運算,輸出頻率讓反饋信號跟蹤指令值不斷變化,實現(xiàn)恒定線速度自動過程控制??紤]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)化調(diào)節(jié)的目的

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        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)測的圖形運轉(zhuǎn)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(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、卷繞所需時間,作為對卷粗現(xiàn)象的輸出頻率預(yù)測圖形,進(jìn)行自動計算。
        可以預(yù)先設(shè)定4種圖形,通過外部端子信號予以選擇。

參數(shù)設(shè)定 

結(jié)束語 
        本系統(tǒng)采用SAMCO-vm05作為驅(qū)動單元,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:

        ?目標(biāo)速度在運行中可根據(jù)張力信號的大小予以調(diào)整
        ?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
        ?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)
        ?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。
        ?穩(wěn)定可靠,設(shè)備維護(hù)量小

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