1 引言
上海太平洋紡織機(jī)械成套設(shè)備有限公司印染機(jī)械分公司生產(chǎn)的的lsr800熱定型機(jī)可供高級(jí)織物浸扎肋劑拉幅整理之用,達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中收卷控制系統(tǒng)為滿足高檔外貿(mào)客戶張力錐度控制的高難度要求,特采用丹佛斯fc302系列高性能變頻器和中心卷繞卡,取得了很好的控制效果和良好的經(jīng)濟(jì)效益。
2 lsr800熱定型機(jī)收卷機(jī)的工作原理
如圖1所示,lsr800熱定型機(jī)收卷機(jī)前級(jí)為冷水輥,采用danfoss vlt automationdrive fc301系列驅(qū)動(dòng)器,恒速度控制,電機(jī)上裝有編碼器,既用作冷水輥驅(qū)動(dòng)器的速度反饋,又可以作為收卷控制的織物線速度前饋檢測(cè)。收卷卷筒空筒時(shí)直徑170mm,滿筒時(shí)為1400mm,卷徑變化約8倍。收卷卷筒采用danfoss automation fc302系列高性能驅(qū)動(dòng)器,加裝中心卷繞卡。中間裝有張力檢測(cè)輥。
圖1 lsr800熱定型機(jī)收卷機(jī)結(jié)構(gòu)圖
3 丹佛斯中心卷繞卡的功能
丹佛斯中心卷繞卡上的接口端子如圖2所示。
圖2 丹佛斯中心卷繞卡外形圖
x55為編碼器2輸入接口,缺省用于連接本機(jī)編碼器;
x56為編碼器1輸入接口,缺省用于連接線速度檢測(cè)編碼器;
x57為10端口數(shù)字量控制信號(hào)輸入;
x58為24vdc電源;
x59為8端口數(shù)字量控制信號(hào)輸出。
丹佛斯中心卷繞卡的最關(guān)鍵的功能是卷徑計(jì)算。一般卷徑有3種檢測(cè)方式,一為傳感器直接測(cè)量,由于需要現(xiàn)場(chǎng)安裝傳感器,成本會(huì)提高,而且故障率增加,所以實(shí)際一般較少采用;其二為厚度積分法,優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單,但是缺乏靈活性,當(dāng)產(chǎn)品品種變化時(shí)需要調(diào)整參數(shù);第三種方式為線速度計(jì)算法,根據(jù)公式,由于d線速度檢測(cè)是固定不變的,所以通過檢測(cè)線速度檢測(cè)輪的轉(zhuǎn)速和卷筒的轉(zhuǎn)速就能算出卷筒的當(dāng)前直徑。這種辦法計(jì)算精度較高,而且由于線速度檢測(cè)和卷筒轉(zhuǎn)速檢測(cè)本來就是系統(tǒng)中已有的,所以在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中采用得最多。
有了卷筒直徑,就能根據(jù)張力和錐度設(shè)定給出張力錐度的設(shè)定值。丹佛斯中心卷繞卡的張力錐度設(shè)定值變化曲線如圖3,當(dāng)張力錐度設(shè)為0時(shí),表示恒張力,張力設(shè)定值與卷徑無關(guān);當(dāng)張力錐度設(shè)為100%時(shí),表示恒轉(zhuǎn)矩,卷徑每增加一倍張力就減小一半。
圖3 張力錐度設(shè)定值曲線
4 丹佛斯中心卷繞卡的參數(shù)設(shè)置及調(diào)試
4.1 首先做開環(huán)調(diào)試
(1) 設(shè)置參數(shù)1924—“線速度標(biāo)定系數(shù)”
先不上織物或線材,卷筒處于空筒狀態(tài);然后開機(jī);將線速度開到最大;這時(shí)候一邊調(diào)節(jié)參數(shù)1924,一邊觀察變頻器操作面板lcp上線速度檢出值的讀書,直到此讀數(shù)等于100000為止;如果線速度檢出值讀數(shù)為負(fù)值,說明主編碼器方向是反的,則要互換主編碼器的a、b相接線。
(2)設(shè)置參數(shù)1925—“速度匹配”
先檢查參數(shù)1905“最小卷徑”設(shè)置是否正確,參數(shù)1905的設(shè)定值應(yīng)該等于,然后將卷徑復(fù)位到最小卷徑,并將pid調(diào)節(jié)器關(guān)閉(將增益和積分設(shè)為0),接著開機(jī),線速度開到最大值;這時(shí)卷繞速度完全由線速度前饋決定,然后一邊調(diào)整參數(shù)1925,一邊觀測(cè)卷繞的輸出線速度,直到卷繞的輸出線速度與前段線速度的實(shí)際值相同。
(3) 設(shè)置參數(shù)1926—“卷繞轉(zhuǎn)速標(biāo)定系數(shù)”
在第二步的基礎(chǔ)上繼續(xù),因?yàn)檫@時(shí)卷筒正好運(yùn)行于最高轉(zhuǎn)速。一邊調(diào)整參數(shù)1926,一邊觀察卷繞轉(zhuǎn)速檢出值的讀數(shù),直到卷繞轉(zhuǎn)速檢出值的讀數(shù)等于100000。
4.2 然后進(jìn)行閉環(huán)調(diào)試
將織物或線材按正常生產(chǎn)方式裝到設(shè)備上,將線速度設(shè)為0,然后開機(jī);這時(shí)pid調(diào)節(jié)器應(yīng)該開始工作,觀察pid調(diào)節(jié)器的輸出方向,如果實(shí)際張力小于設(shè)定值,卷筒應(yīng)該增速(注意放卷時(shí)的狀況正好與此相反),反之卷筒減速,說明pid調(diào)節(jié)器的方向正確;如果不是這樣則,則將pid輸出設(shè)為反向;接著設(shè)置pid調(diào)節(jié)參數(shù),使卷筒轉(zhuǎn)速穩(wěn)定;再慢慢提高線速度,一邊提速一邊優(yōu)化pid調(diào)節(jié)參數(shù),直到整機(jī)開到全速,系統(tǒng)也能穩(wěn)定運(yùn)行。
5 結(jié)束語
由于事先準(zhǔn)備工作充分,加上丹佛斯提供的調(diào)試工具—mct10軟件操作簡(jiǎn)便,功能強(qiáng)大,在用戶現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試一次就成功,系統(tǒng)開機(jī)至今未遇任何故障。
作者簡(jiǎn)介
夏 明 上海津信電氣有限公司技術(shù)部經(jīng)理,主要從事丹佛斯變頻器產(chǎn)品的應(yīng)用和研究。
參考文獻(xiàn)
[1] mco352中心卷繞卡使用說明. mg.33.t1.02. danfoss a/s
[2] fc300編程指南. mg.33.m3.41 danfoss a/s