摘 要：根據(jù)紡織擺頻的特性，結(jié)合CT公司的Commander SK變頻器所具備的獨(dú)特的功能，對(duì)Commander SK變頻驅(qū)動(dòng)器在紡織擺頻控制上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并找到一種簡(jiǎn)單可靠的擺頻控制解決方案。

關(guān)鍵詞：變頻器  擺頻控制  Commander SK
Abstract: According to the characteristic of spinning swing frequency, and combined to the particular function of inverter Commander SK Emerson CT technology company, which used in the control of spinning swing frequency is studied, there is a simple and reliable scheme which can well solve the swing frequency control.
Keywords: Inverters   Swing frequency control   Commander SK

1紡織的擺頻特性

      為了使紗錠沒(méi)有鼓包、平整如一，必須在槽筒電動(dòng)機(jī)上增加擺頻功能。這是因?yàn)榧嗗V成型過(guò)程是由兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)疊加而成的：一個(gè)恒速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的疊加，紗線在低筒表面形成的菱形網(wǎng)狀運(yùn)動(dòng)軌跡。如果兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都是勻速運(yùn)動(dòng)，則勢(shì)必在紗線相交處形成鼓包。如欲打亂每層的交點(diǎn)，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)時(shí)變化，即增加擺頻功能，則這一問(wèn)題就能得到圓滿解決。
      在變頻器的功能設(shè)置中，擺頻則是專為紡織行業(yè)紗錠成型工藝而專門(mén)設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件。其主要手段是將變頻器的輸出頻率按類似三角波的形式時(shí)時(shí)變化。為了適應(yīng)各種不同的工藝條件，如紗線粗細(xì)、紙筒形狀、槽筒軌跡等的不同，可在軟件中增加一些特殊的調(diào)整參數(shù)。

2 SK驅(qū)動(dòng)器使用的實(shí)際例子

      本例使用的是CT公司的Commander SK驅(qū)動(dòng)器，Commander SK驅(qū)動(dòng)器加上一個(gè)Logic Stick就可以使用Sypt Lite 軟件進(jìn)行編程控制而不需要外部的控制器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，從而節(jié)約了使用成本，相比較與外加控制器，取得更好的控制效果。

圖1 Commander SK變頻驅(qū)動(dòng)器在擺頻控制應(yīng)用中的原理圖

      根據(jù)所要求的波形如圖2可以看出，此波形是一個(gè)周期性的波形，在一個(gè)完整周期內(nèi)存在四個(gè)拐點(diǎn)頻率a、b、c、d，在一個(gè)周期內(nèi)只需設(shè)定好此四個(gè)點(diǎn)的頻率，那么就會(huì)形成一個(gè)完整的波形。

圖2 目標(biāo)波形

      首先，在驅(qū)動(dòng)器開(kāi)始運(yùn)行時(shí)我們需要給定一個(gè)頻率a，即擺頻的最低頻率，在驅(qū)動(dòng)器輸出頻率達(dá)到a時(shí)，在此頻率給定上加一個(gè)硬速度給定b-a，就會(huì)形成ab段波形；當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出頻率達(dá)到b時(shí)，將給定頻率設(shè)為c，那么就會(huì)通過(guò)設(shè)定好的斜坡時(shí)間輸出頻率逐漸由b逐漸增加到c，形成bc段波形；當(dāng)輸出頻率達(dá)到c時(shí)，將此時(shí)的硬速度給定由b-a減為0，此時(shí)的給定頻率為d, 那么就會(huì)形成cd段波形；當(dāng)輸出頻率小于等于d時(shí)將給定頻率重新設(shè)為a，那么就會(huì)通過(guò)設(shè)定好的斜坡時(shí)間輸出頻率逐漸由d逐漸減小到a,形成da1段波形。如此就形成一個(gè)完整周期的波形。當(dāng)輸出頻率小于等于a時(shí)，在此頻率給定上加一個(gè)硬速度給定b-a，如此重復(fù)，就會(huì)形成連續(xù)的波形。在此波形中bc和da1段的斜率可以通過(guò)設(shè)定相應(yīng)的加減速時(shí)間來(lái)改變，使用CT的CT-Scope軟件監(jiān)測(cè)到實(shí)際波形如圖3所示。

圖3 改善后的實(shí)際波形

      其它的變頻器如果要做擺頻控制，一般需要增加控制器等設(shè)備，這樣就增加了投入，而相應(yīng)的系統(tǒng)也要復(fù)雜。而使用了Commander SK驅(qū)動(dòng)器后，不需要另外增加控制器，只是增加一個(gè)選件Logic stick，寫(xiě)好控制程序后下載到驅(qū)動(dòng)器中即可，所增加的投入相當(dāng)小。在外部通過(guò)按鈕等給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)Enable信號(hào)和一個(gè)運(yùn)行信號(hào)就可以控制驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行了。我們知道，一個(gè)系統(tǒng)如果越復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)越多，那么這個(gè)系統(tǒng)的故障點(diǎn)就越多，越容易產(chǎn)生故障。該方案系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單，所需的元器件少，線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這樣就減少了很多的故障點(diǎn)，減少了故障發(fā)生的幾率可能性，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。
      由于程序在驅(qū)動(dòng)器中運(yùn)行，所有的數(shù)據(jù)均是在驅(qū)動(dòng)器中交換存儲(chǔ)，不需要與外部控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，運(yùn)行速度就會(huì)快很多，這樣在一定程度上提高了驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度，使控制變得更精確。由于程序是在驅(qū)動(dòng)器中，程序中的各個(gè)拐點(diǎn)的頻率均可以通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器參數(shù)來(lái)設(shè)置，包括三角波的上升和下降的斜率也可以通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)器的加減速時(shí)間來(lái)改變，程序截圖如圖2.4。這樣針對(duì)不同的纖維材料和不同的紗錠大小，用戶只需根據(jù)需要設(shè)定對(duì)應(yīng)的應(yīng)用參數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用，而不用增加額外的投入。

圖4  程序截圖

      針對(duì)紗線易斷的特點(diǎn)，有必要在應(yīng)用程序中增加斷線保護(hù)。當(dāng)檢測(cè)到紗錠上的線斷了，這時(shí)應(yīng)該讓驅(qū)動(dòng)器停止，處理斷線。Commander SK驅(qū)動(dòng)器自帶有可編程輸入端子，可通過(guò)將斷線檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸入到可編程輸入端子，驅(qū)動(dòng)器讀取該信號(hào)，將該信號(hào)寫(xiě)入控制程序。一旦檢測(cè)到斷線，控制程序控制驅(qū)動(dòng)器停止輸出，并在驅(qū)動(dòng)器面板上顯示一個(gè)故障代碼，表示斷線，需要處理。另外，Commander SK驅(qū)動(dòng)器自帶一個(gè)RS485通訊接口，可以與上位機(jī)等監(jiān)控設(shè)備連接，輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控

3結(jié)論

      總的來(lái)說(shuō)，使用Commander SK變頻驅(qū)動(dòng)器在擺頻控制中應(yīng)用，使得系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單易維護(hù)，操作簡(jiǎn)單靈活，故障率低，大大提高了設(shè)備的使用效率，而且投入相對(duì)較少，完全可取代原機(jī)械擺頻機(jī)構(gòu)，大大減化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，不失為一種優(yōu)良的解決方案。

作者簡(jiǎn)介

王慶華（1979-） 男，大學(xué)本科，任職于艾默生CT市場(chǎng)營(yíng)銷應(yīng)用技術(shù)部。

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