三墾變頻器在FDY高速紡機上的應用

分類：解決方案日期：2010-07-16 10:24:11

設備概況

FDY紡機為定長高速化纖全牽伸卷繞設備，整個設備由導絲部分及卷繞頭部分組成，卷繞頭部分技術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絲或工業絲的卷繞成型。兩臺變頻器分別控制錠子進行收卷，在從動運轉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。設備動作過程中要求完成錠子的自動切換及卷繞作業。

設備參數：

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所設定的數值進行內部倍率換算。

關于邏輯控制的切換

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計算轉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：

系統構成

圖1 控制結構圖

關于線速度恒定控制

隨著紗錠卷徑的增加，以PG反饋來進行PID模式控制，獲得恒定線速度。
Cd071=3 選擇內置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的正負增益功能
如下圖，輸入變頻器的運轉指令，V/F控制結束，開始PID控制，指令頻率與反饋頻率的偏差值經過PID運算，輸出頻率讓反饋信號跟蹤指令值不斷變化，實現恒定線速度自動過程控制。考慮到在收卷的工藝過程中，隨著卷徑增大，角速度W的減小，正負偏差的調節量不同，通過軟件用戶化功能，引進PI的正負增益功能，達到優化調節的目的

增加卷繞曲線的控制
在線速度的控制過程中，將卷繞速度預測的圖形運轉作為基本控制，用以減小PID的補償量，使控制過程更早地趨向于穩定。
只要事先根據工藝要求輸入設定卷繞開始頻率、結束頻率、卷繞所需時間，作為對卷粗現象的輸出頻率預測圖形，進行自動計算。
可以預先設定4種圖形，通過外部端子信號予以選擇。

參數設定

指令碼	設定值	指令碼	設定值
Cd005	200	Cd120	99
Cd006	90	Cd122	0.4
Cd007	190	Cd123	0.8
Cd029	130.53	Cd155	1
Cd030	179.89	Cd156	10
Cd031	180.21	Cd157	0.4
Cd033	177	Cd158	0.8
Cd034	178.77	Cd605	2
Cd071	3	Cd618	84
Cd101	6