一、引言

織物在練漂和印染過(guò)程中，由于經(jīng)受很多次機(jī)械的經(jīng)向拉力作用，使織物經(jīng)向伸長(zhǎng)，緯向收縮，產(chǎn)生如幅寬不勻、布邊不齊、緯紗歪斜等現(xiàn)象。為了克服上述缺點(diǎn)，織物必須經(jīng)過(guò)拉幅整理。針鋏鏈?zhǔn)嚼ㄐ蜋C(jī)是實(shí)現(xiàn)拉幅功能的機(jī)械，它由進(jìn)布架、軋車、整緯裝置、烘筒、熱風(fēng)烘及落布架組成。主從鏈分別由兩臺(tái)交流異步電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，由PLC測(cè)量位置偏差并計(jì)算輸出頻率來(lái)分別控制兩臺(tái)變頻器以達(dá)到位置同步。該方案的主要缺點(diǎn)是PLC需配置高速計(jì)數(shù)模塊，并且通訊控制有延時(shí)，使得系統(tǒng)的響應(yīng)速度一般。本文介紹一種使用森蘭SB70變頻器實(shí)現(xiàn)主從兩根鏈條的位置同步而不需外加任何位置同步控制設(shè)備的方案。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

SB70變頻器是希望森蘭科技股份有限公司自主開發(fā)的新一代低噪聲、高性能、多功能矢量控制變頻器，應(yīng)用極其廣泛。

考慮到不能有位置累計(jì)誤差的要求，必須把位置作為一個(gè)反饋信號(hào)來(lái)控制變頻器，才能達(dá)到消除累計(jì)誤差的目的。因此，需在主從電機(jī)上安裝脈沖編碼器，利用SB70變頻器的高速計(jì)數(shù)器來(lái)對(duì)編碼器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，以達(dá)到記錄當(dāng)前位置偏差的目的。使用兩臺(tái)變頻器分別驅(qū)動(dòng)主從兩臺(tái)電機(jī)，主變頻器可開環(huán)運(yùn)行，從變頻器的PID修正頻率功能可以根據(jù)得到的位置偏差不停地修正輸出頻率，以達(dá)到位置同步。

下圖為利用SB70實(shí)現(xiàn)位置同步的實(shí)現(xiàn)原理圖：

圖1  拉幅定型機(jī)主從鏈位置同步實(shí)現(xiàn)原理圖

在拉幅定型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的其他部分需要和主傳動(dòng)速度成一定比例變化，這可以外加一個(gè)普通PLC計(jì)算后由通訊給定。下圖是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的框圖：

圖2  拉幅定型機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)

人機(jī)界面是輸入系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)備，PLC根據(jù)人機(jī)界面設(shè)置的參數(shù)通過(guò)串行口把控制命令發(fā)送給各變頻器，如主鏈給定速度、控制命令等；兩臺(tái)變頻器分別驅(qū)動(dòng)主從鏈上的兩臺(tái)電機(jī)，主變頻器使用開環(huán)V/F控制，主電機(jī)的傳動(dòng)裝置接PG，PG信號(hào)的A相接在從變頻器的編碼器接口的A-端子上；從變頻器也使用開環(huán)V/F控制，并選擇PID作速度修正，從電機(jī)的傳動(dòng)裝置的PG信號(hào)的A相接在從變頻器的編碼器接口的B-端子上。激活高速計(jì)數(shù)器功能，這樣，如果主鏈速度比從鏈速度快，計(jì)數(shù)器值增加，反之減少。計(jì)數(shù)偏差代表兩根鏈條的位置累計(jì)誤差，若偏差大于0，表示主鏈的位置超前，反之表示主鏈的位置滯后。計(jì)數(shù)偏差經(jīng)過(guò)算術(shù)單元處理后作為PID的反饋量輸入（PID給定量設(shè)為0，意為調(diào)整的目標(biāo)是沒(méi)有位置偏差），經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)后加在從變頻器的輸出頻率上。系統(tǒng)其他部分的電機(jī)的運(yùn)行頻率由PLC根據(jù)主變頻器的輸出頻率計(jì)算得到。

三、結(jié)束語(yǔ)

本方案僅用變頻器就實(shí)現(xiàn)了高精度的位置同步控制，與該系統(tǒng)以前使用的高檔PLC+變頻器的方案相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 只需設(shè)置變頻器功能碼，無(wú)需為PLC增加高速計(jì)數(shù)模塊并編寫復(fù)雜的PLC控制程序；

（2） 修正是直接在從變頻器中完成的，故控制延時(shí)小、響應(yīng)速度快，修正精度高；

（3） 成本低。整個(gè)系統(tǒng)只需購(gòu)買一個(gè)具備通訊功能的普通性能的PLC，無(wú)需配置高速計(jì)數(shù)模塊。

可見(jiàn)，在拉幅定型機(jī)上使用SB70變頻器，精度高成本低，系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠。