摘要:三墾變頻驅(qū)動裝置自進(jìn)入中國市場以來，以市場為導(dǎo)向，不斷追求產(chǎn)品在技術(shù)上的進(jìn)步與更新，自SV系列到現(xiàn)在的S系列矢量型、E系列經(jīng)濟(jì)型，產(chǎn)品在可靠性、操作性、外觀、性能及功能上日臻完善，不斷適應(yīng)市場的變化，以其卓越品質(zhì)滿足日益發(fā)展的技術(shù)更新、各行業(yè)及專業(yè)化用戶的需求。本文以軟件用戶化功能介紹產(chǎn)品在江蘇某集團(tuán)公司高速紡機(jī)卷繞控制上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：PID 正負(fù)增益 卷繞曲線 精度
一、設(shè)備概況
FDY紡機(jī)為定長高速化纖全牽伸卷繞設(shè)備，整個設(shè)備由導(dǎo)絲部分及卷繞頭部分組成，卷繞頭部分技術(shù)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(yè)絲的卷繞成型。兩臺變頻器分別控制錠子進(jìn)行收卷，在從動運(yùn)轉(zhuǎn)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(nèi)。設(shè)備動作過程中要求完成錠子的自動切換及卷繞作業(yè)。
1、設(shè)備參數(shù)：
·永磁同步電機(jī)：2P 270Hz 三相220V交流輸入額定15A
·速度傳感器：4p/r 電壓輸出形式
·摩擦輥直徑： 126mm
2、關(guān)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(shè)定的數(shù)值進(jìn)行內(nèi)部倍率換算。
3、關(guān)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(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)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：
二、系統(tǒng)構(gòu)成
·關(guān)于線速度恒定控制
1、隨著紗錠卷徑的增加，以PG反饋來進(jìn)行PID模式控制，獲得恒定線速度。
Cd071=3 選擇內(nèi)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(fù)增益功能
如下圖，輸入變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令，V/F控制結(jié)束，開始PID控制，指令頻率與反饋頻率的偏差值經(jīng)過PID運(yùn)算，輸出頻率讓反饋信號跟蹤指令值不斷變化，實(shí)現(xiàn)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(fù)偏差的調(diào)節(jié)量不同，通過軟件用戶化功能，引進(jìn)PI的正負(fù)增益功能，達(dá)到優(yōu)化調(diào)節(jié)的目的。
2、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(yù)測的圖形運(yùn)轉(zhuǎn)作為基本控制，用以減小PID的補(bǔ)償量，使控制過程更早地趨向于穩(wěn)定。
·只要事先根據(jù)工藝要求輸入設(shè)定卷繞開始頻率、結(jié)束頻率、卷繞所需時間，作為對卷粗現(xiàn)象的輸出頻率預(yù)測圖形，進(jìn)行自動計(jì)算。
·可以預(yù)先設(shè)定4種圖形，通過外部端子信號予以選擇。
三、參數(shù)設(shè)置
四、結(jié)束語
本系統(tǒng)采用SAMCO-vm05作為驅(qū)動單元，提供了類似之高速卷繞設(shè)備的完美解決方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、目標(biāo)速度在運(yùn)行中可根據(jù)張力信號的大小予以調(diào)整
2、PID過程控制與PLC邏輯控制的有效結(jié)合，依據(jù)工藝要求，完成多檔速及控制模式的切換，使復(fù)雜的控制變得簡單
3、內(nèi)置PID與卷繞曲線的結(jié)合，使控制精度穩(wěn)定在1‰以內(nèi)
4、控制集成度高，依靠變頻器自身構(gòu)成速度閉環(huán)，無需額外調(diào)節(jié)器。
5、穩(wěn)定可靠，設(shè)備維護(hù)量小
參考文獻(xiàn)：
[1]：SAMCO-VM05 中英文使用說明書 三墾力達(dá)電氣（江陰）有限公司
[2]：SAMCO-VM05 卷繞功能 操作說明書 三墾力達(dá)電氣（江陰）有限公司
[3]：SAMCO-VM05 SB-PG 使用說明書 三墾力達(dá)電氣（江陰）有限公司
