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PLC加双变频调速器在卷染机上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期2018-11-05  浏?#26469;?#25968;288
核心提示目前在纺织品加工市场中布匹染色是重要的一道工序卷染机主要实现对成品坯布进行漂白上色整压磨面等相关纺织品加工工艺的完成卷染机控制方面要求具备自动计数上布道数自动掉头来回多次漂白或染色自动停车急停且稳定不能有布匹松弛或下垂等功能在整个加工工艺过程中要求保持布匹的拉伸张力和线速度恒定因此对整个机械传动系统的自控控制水平要求较高

深圳市伟创电气有限公司

在卷染机控制中采用PLC加双变频调速器具有配置简洁控制效果优良降低系统成本等特点本文将详细介绍深圳市伟创电气有限公司AC90系列高性能矢量变频器在卷染机上的应用情况

应用需求分析

目前在纺织品加工市场中布匹染色是重要的一道工序卷染机主要实现对成品坯布进行漂白上色整压磨面等相关纺织品加工工艺的完成卷染机控制方面要求具备自动计数上布道数自动掉头来回多次漂白或染色自动停车急停且稳定不能有布匹松弛或下垂等功能在整个加工工艺过程中要求保持布匹的拉伸张力和线速度恒定因此对整个机械传动系统的自控控制水平要求较高

卷染机工艺

卷染机使用的是两台三相异步电机经过减速器拖动滚筒进行布匹的染色卷染机工作?#20445;?#26159;一个中心轴卷曲控制系?#22330;?#25104;品坯布首先通过上布电机匀速卷到其中的一个滚筒上滚筒的传动轴上安装有计数用的接近开关?#22402;?#31570;每旋转一卷接近开关产生一个脉冲此时卷染机专用张力控制器计下一整匹坯布的道数

上卷完毕后采用人工的方式把布匹的一头穿过染池连动轴卷到另外一个滚筒上面并缠紧开动卷染机便可进行坯布的染色此时两个滚筒朝着同一个方向运转控?#39057;?#35201;求是始终要保持坯布上的拉伸张力恒定并且坯布经过染液的时间一致也就是线速度要保持恒定这是一个没有线速度反馈的过程同样也没有张力反馈的驱动控制系统因此控制系统需要?#23454;?#35843;整放卷变频器的输出频率以及收卷变频器的输出转矩?#21019;?#21040;该种独特的要求

卷染机控制

卷染机以PLC作为主控制器采用触摸屏作为人机界面它主要完成的是布匹张力运行线速度布匹厚度来回卷染次数的设定放卷电机的运行频率收卷电机输出转矩的计算自动调头自动停车等相关逻辑动作的控制变频器和控制器之间采用485通讯ModbusRTU通讯协议由控制示意图可见两台完全一样的变频器它们均工作于有PG矢量控制模式下

上布时刻PLC控制器记录下卷在滚筒上面的布匹圈数然后由操作工测量该布匹的厚度把这个值输入到控制器控制器将根据坯布的厚度和布匹的圈数可以精确计算出滚筒的?#26412;?#37319;用这种厚度积分法可以轻松获得时实转动半径且误差较小PLC通过实时转动半径用户设定的张力线速度准确计算出相应的转矩收卷电机和匹配频率放卷电机通过串行485通讯传输给AC90变频器作为控制收放卷电机的基本参数从而保证了恒线速度与恒张力的控制

伟创电气推出的AC90张力专用变频器对于织造设备化?#26494;?#22791;以及关键纺织器材等进行了不同程度的技术改进和提升特别是体现了与高端主机设备配合的适应性与兼容性使得纺织行业更高效节能环保自动化程度更高

AC90系列变频器是一款高性能矢量型张力控制专用变频器产品采用了与目前国?#39318;?#39046;先完全同步的转矩模式下的开环张力控制技术不仅具有与国际高端变频器同样优越的控制性能还结合了中国张力控制行业的应用特点进一步强化了产品的可靠性稳定性与调试的简易性能更好的满足张力控?#39057;?#35201;求产品通过对输出转矩的控制和自动卷径计算来保持张力的恒定无需安装张力传感器无需反馈当前位置和张力的外部信号在大部分场合甚至不需要安装速度反馈的旋转编码器就能完成张力控制且采用先进的转矩识别算法可以自动补偿转动惯量静止和滑动时的摩擦力从而从根本上保证了材料加工时提供前后一致的张力控制特性采用智能卷径识别识别精度高抗扰动能力强

AC90张力控制专用变频器为满足不同客户的需求提供了两种基本的控制方式控制方式包括

速度控制模式变频器通过控制输出频率来控?#39057;?#26426;的转速电机的输出转矩由负载侧决定但会被限制在最大输出转矩之内适用于各类调速用途

转矩控制模式变频器以控制变频器输出转矩为目标电机转速由负载侧决定但会被限制在设定范围之内该方式下用户可设定张力值再通过变频器自带的卷径计算功能实现张力开环控制

AC90张力控制专用变频器可以完全替代力矩电机直流电机张力控制器而独立的构成张力控制系统使控制系统更加简洁易于维护并获得更好的张力控制性能

系?#31243;?#28857;

由卷染机的工作原理可知放卷侧的电机始终处于发电状态通常的做法都是采用制动单元加制动电阻将负载回馈给变频器的电能以热量的?#38382;较?#32791;掉对于卷染机这样长期工作在发电状态下的设备来说这种方式对电能的浪费是很大的同?#20445;?#20063;因为要配备大的电阻箱而?#21152;?#30005;气控制柜的空间

由可以方便支持公用直流母线将两台变频器的直流母线直接并联这样卷染机正常工作?#20445;?#22240;为放卷制动所产生的电?#23458;?#36807;并联的母线又回馈到收卷的电机上从而使电能得到充分利用极大地提高了电能的使用效率但是在快速停车的时候两台电机?#21363;?#20110;发电状态在其中的一台变频器上面仍旧并联了一个制动电阻这个制动电阻的工作是短时的能耗很小主要是防止在系统停车时造成的变频器过压?#25910;ϡ?

结束语

伟创电气AC90高性能矢量变频器是针对纺织印刷薄膜等行业需要张力控?#39057;?#21367;绕需求而设?#39057;?#19987;用变频器其优秀的转矩控制精度精准的卷径计算功能完美的锥度控制功能使得AC90在张力卷绕行业获得了用户的一致好?#39304;?#22312;卷染机应用中采用伟创电气开发的AC90高性能矢量变频器控制卷染机相对于直流调速系统达到了很高的性价比为卷染行业产品的升级换代提供了一套优秀的传控解决方案


 
关键词 卷染机 伟创电气 PLC控制器 变频器

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