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南京銳航科技有限公司 程誌農
摘要:艾默生張力變頻器和可編程控製器在漿紗機上做恒張力收卷控製,減少設備磨損。保證設備收卷的穩定性,方便性。
一、係統概述
艾默生PLC和變頻器在漿紗機上的應用,此電氣係統采用PLC集中管理,分散控製,係統集中化,簡約化,易控性強,更好的降低故障率。 方案配置如下: 
PLC係統由艾默生EC202416BAR主模塊,16點的數字量輸入模塊和4路模擬量輸出模塊組成。
操作界麵采用工業級液晶觸摸屏,可動態修改控製參數,方便顯示當前速度,當前匹長、匹數及係統的動態運行狀態。
邊軸電機變頻器采用高性能通用型的EV2000係列,織軸收卷TD3300 22KWzhanglibianpinqi。cibianpinqishizhanglizhuanyongbianpinqi,neizhizhanglikongzhigongneng。caiyongdulibianpinmoshi,jiegoujiandan,weihufangbian,wendingdugao,baozhengshoujuandezhanglijixiansudu,zaixiaojuandaodajuandebianhuaguochengzhongwendingkekao。zaijiajiansuzhongdezidongbuchangkongzhi,shijiajiansuzhongzhangligengwen,gengyoushangjuanfangduanshachengxu,shishangjuanqijishibianyucaozuo。
本係統的優點:
Ø 張力設定在人機上設定,人性化的操作;
Ø 使用先進的控製算法:卷徑的遞歸運算;空心卷徑激活時張力的線性遞加;張力錐度計算公式的應用;轉矩補償的動態調整等等;
Ø 卷juan徑jing的de實shi時shi計ji算suan,精jing確que度du非fei常chang高gao,保bao證zheng收shou卷juan電dian機ji輸shu出chu轉zhuan矩ju的de平ping滑hua性xing能neng好hao。並bing且qie在zai計ji算suan卷juan徑jing時shi加jia入ru了le卷juan徑jing的de遞di歸gui運yun算suan,在zai操cao作zuo失shi誤wu的de時shi候hou,能neng自zi己ji糾jiu正zheng卷juan徑jing到dao正zheng確que的de數shu值zhi;
Ø 因為收卷裝置的轉動慣量是很大的,卷徑由小變大時。如果操作人員進行加速、減速、停車、zaijihuoshihenrongyizaochengbaoshahesongshadexianxiang,jiangzhijiedaozhishadezhiliang。erjinxinglebianpinshoujuandegaizaohou,zaishangshugezhongqingkuangxia,shoujuandouhenwending,zhanglishizhonghengding。erqiejingguoPLC的處理,在特定的動態過程,加入一些動態的調整措施,使得收卷的性能更好; 在(zai)傳(chuan)統(tong)機(ji)械(xie)傳(chuan)動(dong)收(shou)卷(juan)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)改(gai)造(zao)成(cheng)變(bian)頻(pin)收(shou)卷(juan),非(fei)常(chang)簡(jian)便(bian)而(er)且(qie)造(zao)價(jia)低(di),基(ji)本(ben)上(shang)不(bu)需(xu)對(dui)原(yuan)有(you)機(ji)械(xie)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao)。改(gai)造(zao)周(zhou)期(qi)短(duan),基(ji)本(ben)上(shang)兩(liang)三(san)天(tian)就(jiu)能(neng)安(an)裝(zhuang)調(tiao)試(shi)完(wan)成(cheng);
Ø 克服了機械收卷對機械磨損的弊端,延長機械的使用壽命。方便維護設備。
Ø 機台上的所有操作部分全部采用36V以下的安全電,以保證操作中的使用安全。
二、係統框圖
三、張力控製原理
所(suo)謂(wei)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi),通(tong)俗(su)點(dian)講(jiang)就(jiu)是(shi)要(yao)能(neng)控(kong)製(zhi)電(dian)機(ji)輸(shu)出(chu)多(duo)大(da)的(de)力(li),即(ji)輸(shu)出(chu)多(duo)少(shao)牛(niu)頓(dun)。反(fan)應(ying)到(dao)電(dian)機(ji)軸(zhou)即(ji)能(neng)控(kong)製(zhi)電(dian)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)轉(zhuan)矩(ju)。真(zhen)正(zheng)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)不(bu)同(tong)於(yu)靠(kao)前(qian)後(hou)兩(liang)個(ge)動(dong)力(li)點(dian)的(de)速(su)度(du)差(cha)形(xing)成(cheng)張(zhang)力(li)的(de)係(xi)統(tong),靠(kao)速(su)度(du)差(cha)來(lai)調(tiao)節(jie)張(zhang)力(li)的(de)實(shi)質(zhi)是(shi)對(dui)張(zhang)力(li)的(de)PID控製,要加張力傳感器。而且在大小卷啟動、停止、加速、減速、停車時的調節不可能做到像真正的張力控製的效果,張力不是很穩定。肯定會影響產品的質量。
變頻收卷的實質是要完成張力控製,即能控製電機的運行電流,因為三相異步電機的輸出轉矩T=CmφmIa,與yu電dian流liu成cheng正zheng比bi。並bing且qie當dang負fu載zai有you突tu變bian時shi能neng夠gou保bao證zheng電dian機ji的de機ji械xie特te性xing曲qu線xian比bi較jiao硬ying。所suo以yi必bi須xu用yong矢shi量liang變bian頻pin器qi,而er且qie必bi須xu要yao加jia編bian碼ma器qi閉bi環huan控kong製zhi。用yong變bian頻pin器qi做zuo恒heng張zhang力li控kong製zhi的de實shi質zhi是shi死si循xun環huan矢shi量liang控kong製zhi,即ji加jia編bian碼ma器qi反fan饋kui。收shou卷juan的de卷juan經jing是shi由you小xiao到dao大da變bian化hua的de,為wei了le保bao證zheng恒heng張zhang力li,所suo以yi要yao求qiu電dian機ji的de輸shu出chu轉zhuan距ju要yao由you小xiao到dao大da變bian化hua。同tong時shi在zai不bu同tong的de操cao作zuo過guo程cheng,要yao進jin行xing相xiang應ying的de轉zhuan距ju補bu償chang。即ji小xiao卷juan啟qi動dong的de瞬shun間jian,加jia速su,減jian速su,停ting車che,大da卷juan啟qi動dong時shi,要yao在zai不bu同tong卷juan經jing時shi進jin行xing不bu同tong的de轉zhuan距ju補bu償chang,這zhe樣yang就jiu能neng使shi得de收shou卷juan的de整zheng個ge過guo程cheng很hen穩wen定ding,避bi免mian小xiao卷juan時shi張zhang力li過guo大da;大卷啟動時鬆紗的現象。
Ø 卷徑的計算原理
根據V1=V2來計算收卷的卷徑。因為V1=ω1×R1, V2=ω2×Rx。因為在相同的時間內由測長輥走過的紗的長度與收卷收到的紗的長度是相等的。即L1/Δt=L2/Δt,Δn1×C1=Δn2×C2/i
(Δn1---單位時間內牽引電機運行的圈數、Δn2---單位時間內收卷電機運行的圈數、C1---測長輥的周長、C2---收卷盤頭的周長、i---減速比)
Δn1×π×D1=Δn2×π×D2/i
D2=Δn1×D1×i/Δn2,因為Δn2=ΔP2/P2
(ΔP2---收卷編碼器產生的脈衝數、P2---收卷編碼器的圈數)。Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1,即測長輥轉一圈,由編碼器接到PLC。那麼D2=D1×i×P2/ΔP2,這樣收卷盤頭的卷徑就得到了
Ø 收卷的動態過程分析
要能保證收卷過程的平穩性,不論是大卷、小卷、加速、減速、激活、tingchedounengbaozhengzhanglidehengding。xuyaojinxingzhuanjudebuchang。zhenggexitongyaojihuoqilai,shouxianyaokefujingmocalisuochanshengdezhuanju,jianchengjingmocazhuanju,jingmocazhuanjuzhizaijihuodeshunjianqizuoyong;正常運行時要克服滑動摩擦力產生地滑動摩擦轉矩,滑動摩擦轉矩在運行當中一直都存在,並且在低速、高速時的大小是不一樣的。需要進行不同大小的補償,係統在加速、減速、tingcheshiweikefuxitongdeguanliang,yeyaojinxingxiangyingdezhuanjubuchang,buchangdeliangyuyunxingdesuduyeyouxiangyingdebiliguanxi。zaibutongchesudeshihou,buchangdexishushibutongde。jijiasuzhuanju、減速轉矩、停車轉矩、激活轉矩;克服了這些因素,還要克服負載轉矩,通過計算出的實時卷徑除以2再乘以設定的張力大小,經過減速比折算到電機軸。這樣就分析出了收卷整個過程的轉矩補償的過程。
總結:電機的輸出轉矩=靜摩擦轉矩(激活瞬間)+滑動摩擦轉矩+負載轉矩。
Ø 轉矩的補償標準
1) 靜摩擦轉矩的補償
yinweijingmocazhuanjuzhizaijihuodeshunjiancunzai,zaixitongjihuohoujiuxiaoshile。yincijingmocazhuanjudebuchangshiyijisuanhoudianjishuchuzhuanjuchengyiyidingdebaifenbijinxingbuchang。
2) 滑動摩擦轉矩的補償
huadongmocazhuanjudebuchangzaixitongyunxingdezhenggeguochengzhongdoushiqizuoyongde。buchangdedaxiaoyishoujuandianjideedingzhuanjuweibiaozhun。buchangliangdedaxiaoyuyunxingdesuduyouguanxi。suoyizaichengxuzhongchulishi,yaofenduanjinxingbuchang。
3) 加減速、停車轉矩的補償
補償硬一收卷電機的額定轉矩為標準,相應的補償係數應該比較穩定,變化不大。
相關的計算公式 


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