1. 引言

    織物在練漂和印染過程中，由於經受很多次機械的經向拉力作用
，使織物經向伸長，緯向收縮

，產生如幅寬不勻
、布邊不齊、緯wei紗sha歪wai斜xie等deng現xian象xiang。為wei了le克ke服fu上shang述shu缺que點dian，織zhi物wu必bi須xu經jing過guo拉la幅fu整zheng理li。拉la幅fu整zheng理li是shi根gen據ju棉mian纖xian維wei在zai潮chao濕shi狀zhuang態tai下xia具ju有you一yi定ding可ke塑su性xing的de特te性xing
，在zai幹gan燥zao過guo程cheng中zhong，調tiao整zheng經jing緯wei紗sha在zai織zhi物wu中zhong的de狀zhuang態tai，將jiang織zhi物wu門men幅fu拉la至zhi規gui定ding尺chi寸cun，達da到dao形xing態tai穩wen定ding的de效xiao果guo。
       
    針鋏鏈式拉幅定型機是實現拉幅功能的機械

，它由進布架、軋車
、整緯裝置、烘(hong)筒(tong)，熱(re)風(feng)烘(hong)及(ji)落(luo)布(bu)架(jia)組(zu)成(cheng)。工(gong)作(zuo)時(shi)，定(ding)型(xing)機(ji)夾(jia)住(zhu)布(bu)邊(bian)逐(zhu)漸(jian)拉(la)寬(kuan)，並(bing)緩(huan)緩(huan)的(de)幹(gan)燥(zao)，從(cong)而(er)獲(huo)得(de)暫(zan)時(shi)的(de)定(ding)型(xing)。主(zhu)傳(chuan)動(dong)部(bu)分(fen)由(you)主(zhu)從(cong)兩(liang)根(gen)鏈(lian)條(tiao)組(zu)成(cheng)，要(yao)求(qiu)它(ta)們(men)位(wei)置(zhi)高(gao)度(du)同(tong)步(bu)，穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)時(shi)的(de)緯(wei)斜(xie)在(zai)5mm之內
，動態加減速過程可在40mm之zhi內nei
，但dan穩wen定ding運yun行xing時shi應ying立li即ji消xiao除chu，且qie不bu能neng有you累lei計ji誤wu差cha。以yi前qian的de方fang案an使shi用yong機ji械xie同tong步bu，結jie構gou複fu雜za
，部bu件jian多duo，成cheng本ben高gao，安an裝zhuang難nan度du大da，維wei護hu成cheng本ben高gao,運行起來噪音也很大，現在較流行的是使用高檔PLC+變頻器的控製方式
，主從鏈分別由兩台交流異步電機來驅動，在機械上不加任何連接
，由PLC測量位置偏差並計算輸出頻率來分別控製兩台變頻器以達到位置同步。該方案的主要缺點是PLC需配置高速計數模塊，編寫控製位置同步的程序難度高，使得係統成本高、開發周期長
，並且通訊控製有延時使得係統的響應速度一般。本文介紹一種使用SB80B變頻器實現主從兩根鏈條的位置同步而不需外加任何位置同步控製設備的方案。

2. 森蘭SB80B變頻器簡介

    SB80B變頻器是森蘭變頻器製造有限公司自主開發的新一代低噪聲
、高性能、多功能的工程型矢量控製變頻器。它應用極其廣泛，這主要得利於它的模塊化設計及多種選配件，模塊有兩個層次：通用功能模塊，如PID控製、多段頻率、自動節能運行等
；行業專用功能模塊，如位置控製
，紡織應用、恒壓供水應用等。它還具有豐富的可編程模塊，功能非常完整
，編程靈活方便，包括：兩個多功能比較器
、兩個邏輯單元
、兩個定時器、一個計數器（高速計數方式可對高達300kHz的脈衝信號進行計數）、四個算術單元和一個低通濾波器。用戶可以根據所需對SB80B的de資zi源yuan進jin行xing編bian程cheng，既ji可ke以yi利li用yong它ta的de可ke編bian程cheng功gong能neng模mo塊kuai來lai配pei合he專zhuan用yong功gong能neng模mo塊kuai的de使shi用yong，也ye可ke以yi和he通tong用yong功gong能neng模mo塊kuai配pei合he來lai實shi現xian更geng多duo行xing業ye的de更geng廣guang泛fan的de功gong能neng。
    SB80B的高速計數方式可對從脈衝編碼器接口進來的脈衝信號進行計數，其中從A通道進入的脈衝為增信號，B通道進入的脈衝為減信號，計數器的計數值和計數偏差可以通過功能碼查詢。
    SB80B還內置功能完備的過程PID
，除了完成常規的閉環控製外，還可把PID的輸出加在變頻器的輸出頻率上實現對頻率的實時修正
，這在很多閉環控製場合必不可少。PID的輸入和反饋通道有很多種選擇，反饋信號還可以設置為模擬量的多種運算結果。

      3. 係統設計

        kaolvdaobunengyouweizhileijiwuchadeyaoqiu，gujishifeichangjingquedesudukongzhiyewufamanzuyaoqiu。womenbixubaweizhizuoweiyigefankuixinhaolaikongzhibianpinqi
，cainengdadaoxiaochuleijiwuchademude。yinci，xuzaizhucongdianjidechuandongzhuangzhishangdouzhuangmaichongbianmaqi，liyongSB80B的(de)高(gao)速(su)計(ji)數(shu)器(qi)來(lai)對(dui)編(bian)碼(ma)器(qi)的(de)脈(mai)衝(chong)進(jin)行(xing)計(ji)數(shu)，以(yi)達(da)到(dao)記(ji)錄(lu)當(dang)前(qian)位(wei)置(zhi)偏(pian)差(cha)的(de)目(mu)的(de)。使(shi)用(yong)兩(liang)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)分(fen)別(bie)驅(qu)動(dong)主(zhu)從(cong)兩(liang)台(tai)電(dian)機(ji)，主(zhu)變(bian)頻(pin)器(qi)無(wu)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)
，隻(zhi)需(xu)開(kai)環(huan)運(yun)行(xing)，從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)采(cai)用(yong)SB80B，它的PID修正頻率功能可以根據得到的位置偏差不停的修正輸出頻率，以達到位置同步。
    需要注意的是，主從傳動裝置的脈衝編碼器的每轉脈衝數必須相等，否則主從鏈每個脈衝代表的位置量不同，將無法實現同步控製。

下圖為利用SB80B實現位置同步的實現原理圖：

圖1 拉幅定型機主從鏈位置同步實現原理圖

    在拉幅定型機傳動係統的其他部分需要和主傳動速度成一定比例變化，這可以外加一個普通PLC計算後由通訊給定。下圖是我們的係統實現框圖：

圖2 拉幅定型機電氣傳動係統

    人機界麵是輸入係統控製參數的設備，PLC根據人機界麵設置的參數通過串行口把控製命令發送給各變頻器，如主鏈給定速度，控製命令等
；兩台變頻器分別驅動主從鏈上的兩台電機，主變頻器使用開環VF控製，主電機的傳動裝置接PG，PG信號的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VF控製，並選擇PID作速度修正，從電機的傳動裝置的PG信號的A相接在從變頻器的編碼器接口的B-端duan子zi上shang。激ji活huo高gao速su計ji數shu器qi功gong能neng，這zhe樣yang，如ru果guo主zhu鏈lian速su度du比bi從cong鏈lian速su度du快kuai
，計ji數shu器qi值zhi增zeng加jia
，反fan之zhi減jian少shao。計ji數shu偏pian差cha代dai表biao兩liang根gen鏈lian條tiao的de位wei置zhi累lei計ji誤wu差cha，若ruo偏pian差cha大da於yu0，表示主鏈的位置超前，反之表示主鏈的位置滯後。計數偏差經過算術單元處理後作為PID的反饋量輸入（PID給定量設為0，意為調整的目標是沒有位置偏差），經過PID調節後加在從變頻器的輸出頻率上。係統其他部分的電機的運行頻率由PLC根據主變頻器的輸出頻率計算得到。

      4. 運行調試

       主變頻器的參數設置較簡單
，在此隻列出從變頻器需要修改的參數設置，如下表所示：

        調試步驟如下：
      （1）首先確保接線無誤，主從電機的轉動方向一致
；
      （2）為了獲得更好的控製性能，分別對主從電機進行一次電機參數自整定
，具體步驟請參見SB80B的用戶手冊
；
      （3）給出運行命令

，觀察PU-19（計數器偏差，表示位置偏差），調節F6-06（PID的比例增益1）和F6-07（PID的積分時間1）至一個合適的值，使得PU-19的值最穩定，且保持在0左(zuo)右(you)。參(can)數(shu)調(tiao)節(jie)不(bu)適(shi)當(dang)，易(yi)產(chan)生(sheng)位(wei)置(zhi)超(chao)調(tiao)或(huo)響(xiang)應(ying)太(tai)慢(man)，很(hen)難(nan)達(da)到(dao)理(li)想(xiang)的(de)控(kong)製(zhi)效(xiao)果(guo)，實(shi)際(ji)的(de)位(wei)置(zhi)可(ke)能(neng)會(hui)不(bu)停(ting)的(de)在(zai)超(chao)前(qian)和(he)滯(zhi)後(hou)之(zhi)間(jian)振(zhen)蕩(dang)，也(ye)可(ke)能(neng)始(shi)終(zhong)有(you)一(yi)個(ge)靜(jing)差(cha)無(wu)法(fa)消(xiao)除(chu)。設(she)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)每(mei)旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)圈(quan)鏈(lian)條(tiao)走(zou)動(dong)1米，主從傳動裝置上的脈衝編碼器均為1000脈衝/轉，CL-27設為10000時

，則PU-19偏差為0.01％代表實際的位置偏差為主鏈超前（0.01％×10000÷1000脈衝/轉÷1圈/米）＝1毫米。實際係統經我們多次調整PI參數後
，穩定運行時的誤差在3mm以內，加減速和急停時的誤差在8mm以內，且能實時修正
，精度超過了先前的方案和用戶的期望，用戶非常滿意。 

       5. 總結

        本方案僅用變頻器就實現了高精度的位置同步控製，與該係統以前使用的高檔PLC+變頻器的方案相比
，有以下優點：
       （1）開發難度很低，隻需設置變頻器功能碼，無需為PLC增加高速計數模塊並編寫複雜的PLC控製程序
；
       （2）修正是直接在從變頻器中完成的
，故控製延時小
、響應速度快，修正精度高
、效果好；
       （3）成本低。實現同步隻需要使用SB80B變頻器
，若要實現整個係統，隻需購買一個具備通訊功能的普通性能的PLC即可
，無需配置高速計數模塊
；
        可見，在拉幅定型機上使用SB80B變頻器，精度高成本低，係統組成簡單，工作穩定可靠。