1.引言
化纖分絲機涉及的是一種化纖單絲(錦綸、滌綸單絲)的分絲、卷繞成型裝置,結構包括退絲器、導絲盤(pán)、分絲器、橫動(dòng)裝置、卷繞裝置、機架等?;w分絲機的工作內容就是將十根一股的化纖絲分成單根單股的單絲,并重新卷繞成型,其中成型控制和張力控制尤為關(guān)鍵。分絲機的車(chē)速很高,可以將前道工序的單絲紡絲分離出來(lái),大大提高了前道工序紡絲的生產(chǎn)效率,從而也提高了化纖單絲生產(chǎn)的整道工藝的生產(chǎn)效率。
圖1 化纖分絲機控制系統
2.控制要求
本文僅以英威騰變頻器在某化纖分絲機現場(chǎng)調試的要求為例進(jìn)行說(shuō)明,如圖2所示??蛻?hù)需求兩臺0.75千瓦變頻器,一臺控制超喂羅拉電機,一臺控制收卷電機,另外每5臺設備需要一個(gè)0.75變頻器控制頂輪電機,步進(jìn)控制器控制移絲成型,每圈單脈沖霍爾元件用來(lái)測速,要求主要包括:
● 測速穩定,只有測速穩定準確才能實(shí)現很好的速度控制;
● 張力控制穩定,張力是核心,太緊太松都不允許;
● 啟動(dòng)轉矩大,為克服摩擦力以及較大的負載;
● 通訊性能良好,加速過(guò)程和速度調節時(shí)要頻繁通訊;
● 步進(jìn)電機精度高,成型精度要求很高;
● PLC脈沖輸出精度高,掃描周期短。
圖2 現場(chǎng)圖片
3.英威騰Goodrive10變頻器介紹
Goodrive10迷你經(jīng)濟型變頻器定位為小功率OEM配套市場(chǎng)的普通應用場(chǎng)合,采用矢量化的V/F控制技術(shù),具有PID、多段速、直流制動(dòng)、Modbus通訊等多種常用功能,功能齊全,體積更小,可進(jìn)一步減小安裝空間(體積較同類(lèi)產(chǎn)品小15%左右)。具有先進(jìn)的全程三相調制方式,使電機運行更平穩,噪音更??;其他的特性參數、功能如下表所示:
調速比 |
1:100 |
輸出頻率 |
400HZ |
控制方式 |
V/F控制 |
通訊 |
485通訊 標準Modbus協(xié)議 |
冷卻方式 |
強制風(fēng)冷 |
安裝方式 |
壁掛安裝 |
過(guò)載能力 |
150%額定電流1分鐘,180%額定電流10秒,200%額定電流1秒 |
制動(dòng)單元 |
GD10-B標配內置 |
模擬量分辨率 |
不大于20mV |
開(kāi)關(guān)量分辨率 |
不大于2ms |
4.系統接線(xiàn)及調試
整套系統是由一臺IVC1的PLC和VF型號7寸觸摸屏以及2臺GD10變頻器構成,另外,每5臺整機另加一個(gè)變頻器,一拖多控制頂輪的旋轉,每臺機分前后兩面,共兩套。
4.1 系統調試
調試主要要解決幾個(gè)問(wèn)題:
(1)速度給定的及時(shí)性,因為涉及到通訊給定,通訊成功率要求很高;
(2)是低頻力矩輸出能力;
(3)高速運行時(shí)的速度穩定性;
(4)張力控制穩定性;
(5)速度檢測精度和穩定性;
(6)步進(jìn)電機控制移絲成型精度;
-由于整機線(xiàn)速度的采集是通過(guò)一個(gè)每圈一個(gè)脈沖的霍爾元件,因此采樣速度波動(dòng)較大,需要對不同速度段采取不同的采樣方式并做平均優(yōu)化或者響應的濾波處理;
-零速啟動(dòng)時(shí)由于錠子負載較重,且機械摩擦力也很大,需要增加變頻器的輸出力矩以達到較快啟動(dòng)個(gè)的效果;
-張力控制,其實(shí)是做速度閉環(huán),如何通過(guò)檢測回來(lái)的線(xiàn)速度調節羅拉和卷繞的速度做好張力控制;
-移絲成型,分絲后的絲非常細,且需要卷繞的距離很長(cháng)一般都是800千米以上,因此對成型有一定的要求,類(lèi)似粗紗機。
4.2變頻器參數設置
變頻器部分關(guān)鍵參數見(jiàn)下表:
功能瑪 |
功能說(shuō)明 |
參數值 |
功能瑪 |
功能說(shuō)明 |
參數值 |
羅拉電機 |
卷繞電機 |
||||
P0.01 |
運行通道選擇 |
1 |
P0.01 |
運行通道選擇 |
1 |
P0.03 |
頻率 |
100 |
P0.03 |
頻率 |
100 |
P0.04 |
上限頻率 |
100 |
P0.04 |
上限頻率 |
100 |
P0.06 |
頻率給定方式 |
8 |
P0.06 |
頻率給定方式 |
8 |
P1.08 |
停車(chē)方式 |
1 |
P1.08 |
停車(chē)方式 |
1 |
P4.01 |
轉矩提升值 |
3 |
P4.01 |
轉矩提升值 |
3 |
P6.03 |
繼電器輸出功能 |
5 |
P6.03 |
繼電器輸出功能 |
5 |
P14.00 |
通訊地址 |
2 |
P14.00 |
通訊地址 |
2 |
P14.06 |
通訊回復設置 |
1 |
P14.06 |
通訊回復設置 |
1 |
P2.01 |
電機額定功率 |
0.1 |
P2.01 |
電機額定功率 |
0.5 |
P2.02 |
電機額定頻率 |
100 |
P2.02 |
電機額定頻率 |
50 |
P2.03 |
電機額定轉速 |
3000 |
P2.03 |
電機額定轉速 |
1390 |
5.結束語(yǔ)
化纖分絲機的前道加彈機每臺機240錠左右,而分絲機每臺加工需要的原來(lái)只是加彈機上下來(lái)的起重一個(gè)錠,因此,分絲機的使用臺數非常龐大,在整機工藝和控制上有較高的要求。本系統變頻器具有短路、過(guò)載、過(guò)壓、缺相、失速等多種保護和故障輸出功能,能有效保證系統安全高效的運行,值得進(jìn)一步優(yōu)化系統和推廣。