1.引言
化纖分絲機(jī)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(jié)構(gòu)包括退絲器、導(dǎo)絲盤、分絲器、橫動(dòng)裝置、卷繞裝置、機(jī)架等。化纖分絲機(jī)的工作內(nèi)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(jī)的車速很高，可以將前道工序的單絲紡絲分離出來，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(jī)控制系統(tǒng)
2.控制要求
本文僅以英威騰變頻器在某化纖分絲機(jī)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的要求為例進(jìn)行說明，如圖2所示。客戶需求兩臺(tái)0.75千瓦變頻器，一臺(tái)控制超喂羅拉電機(jī)，一臺(tái)控制收卷電機(jī)，另外每5臺(tái)設(shè)備需要一個(gè)0.75變頻器控制頂輪電機(jī)，步進(jìn)控制器控制移絲成型，每圈單脈沖霍爾元件用來測(cè)速，要求主要包括：
● 測(cè)速穩(wěn)定，只有測(cè)速穩(wěn)定準(zhǔn)確才能實(shí)現(xiàn)很好的速度控制；
● 張力控制穩(wěn)定，張力是核心，太緊太松都不允許；
● 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，為克服摩擦力以及較大的負(fù)載；
● 通訊性能良好，加速過程和速度調(diào)節(jié)時(shí)要頻繁通訊；
● 步進(jìn)電機(jī)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(xiàn)場(chǎng)圖片
3.英威騰Goodrive10變頻器介紹
Goodrive10迷你經(jīng)濟(jì)型變頻器定位為小功率OEM配套市場(chǎng)的普通應(yīng)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（體積較同類產(chǎn)品小15%左右）。具有先進(jìn)的全程三相調(diào)制方式，使電機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)，噪音更小；其他的特性參數(shù)、功能如下表所示：
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調(diào)速比 |
1：100 |
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輸出頻率 |
400HZ |
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控制方式 |
V/F控制 |
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通訊 |
485通訊 標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議 |
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冷卻方式 |
強(qiáng)制風(fēng)冷 |
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安裝方式 |
壁掛安裝 |
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過載能力 |
150%額定電流1分鐘，180%額定電流10秒，200%額定電流1秒 |
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制動(dòng)單元 |
GD10-B標(biāo)配內(nèi)置 |
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模擬量分辨率 |
不大于20mV |
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開關(guān)量分辨率 |
不大于2ms |
4.系統(tǒng)接線及調(diào)試
整套系統(tǒng)是由一臺(tái)IVC1的PLC和VF型號(hào)7寸觸摸屏以及2臺(tái)GD10變頻器構(gòu)成，另外，每5臺(tái)整機(jī)另加一個(gè)變頻器，一拖多控制頂輪的旋轉(zhuǎn)，每臺(tái)機(jī)分前后兩面，共兩套。
4.1 系統(tǒng)調(diào)試
調(diào)試主要要解決幾個(gè)問題：
(1)速度給定的及時(shí)性，因?yàn)樯婕暗酵ㄓ嵔o定，通訊成功率要求很高；
(2)是低頻力矩輸出能力；
(3)高速運(yùn)行時(shí)的速度穩(wěn)定性；
(4)張力控制穩(wěn)定性；
(5)速度檢測(cè)精度和穩(wěn)定性；
(6)步進(jìn)電機(jī)控制移絲成型精度；
-由于整機(jī)線速度的采集是通過一個(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(duì)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(yīng)的濾波處理；
-零速啟動(dòng)時(shí)由于錠子負(fù)載較重，且機(jī)械摩擦力也很大，需要增加變頻器的輸出力矩以達(dá)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)，如何通過檢測(cè)回來的線速度調(diào)節(jié)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(xì)，且需要卷繞的距離很長(zhǎng)一般都是800千米以上，因此對(duì)成型有一定的要求，類似粗紗機(jī)。
4.2變頻器參數(shù)設(shè)置
變頻器部分關(guān)鍵參數(shù)見下表：
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功能瑪 |
功能說明 |
參數(shù)值 |
功能瑪 |
功能說明 |
參數(shù)值 |
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羅拉電機(jī) |
卷繞電機(jī) |
||||
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P0.01 |
運(yùn)行通道選擇 |
1 |
P0.01 |
運(yùn)行通道選擇 |
1 |
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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 |
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P1.08 |
停車方式 |
1 |
P1.08 |
停車方式 |
1 |
|
P4.01 |
轉(zhuǎn)矩提升值 |
3 |
P4.01 |
轉(zhuǎn)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(fù)設(shè)置 |
1 |
P14.06 |
通訊回復(fù)設(shè)置 |
1 |
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P2.01 |
電機(jī)額定功率 |
0.1 |
P2.01 |
電機(jī)額定功率 |
0.5 |
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P2.02 |
電機(jī)額定頻率 |
100 |
P2.02 |
電機(jī)額定頻率 |
50 |
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P2.03 |
電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 |
3000 |
P2.03 |
電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 |
1390 |
5.結(jié)束語
化纖分絲機(jī)的前道加彈機(jī)每臺(tái)機(jī)240錠左右，而分絲機(jī)每臺(tái)加工需要的原來只是加彈機(jī)上下來的起重一個(gè)錠，因此，分絲機(jī)的使用臺(tái)數(shù)非常龐大，在整機(jī)工藝和控制上有較高的要求。本系統(tǒng)變頻器具有短路、過載、過壓、缺相、失速等多種保護(hù)和故障輸出功能，能有效保證系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行，值得進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)和推廣。
科恩電氣
科恩眾和