變頻調速協(xié)調控制系統(tǒng)設計.pdf

1、本文論述了粗紗機變頻調速協(xié)調控制系統(tǒng)設計。 新型粗紗機在機械結構、系統(tǒng)傳動以及電氣控制方面都有較大的改變，它除去了傳統(tǒng)粗紗機中的上、下錐輪，差速器，龍筋升降傳動部件和成型機構，機械結構變得大為簡化。新型粗紗機采用PLC控制四臺變頻器，分別獨立驅動錠翼、羅拉、筒管和龍筋的電機來實現(xiàn)高效高質紡紗。 機械結構的簡化雖然可以在很多方面提高粗紗機的性能和穩(wěn)定性，但是羅拉、錠翼、筒管、龍筋四個電機的同步控制成了整個控制系統(tǒng)設計的難點

2、，從而粗紗的張力控制也成了最需要解決的問題。如何設計一個全新的控制系統(tǒng)來代替原先機械傳動部分，實現(xiàn)和超越其功能是新型四電機粗紗機設計的關鍵和核心部分。張力控制的好壞決定著新型粗紗機能夠開發(fā)成功。 針對以上的關鍵和難點，本文從硬件和軟件系統(tǒng)兩方面來闡述解決方案，并且著重對張力控制系統(tǒng)的設計進行詳細的分析。 在硬件系統(tǒng)的設計方面，首先對整個控制系統(tǒng)的機械結構做了個簡要說明；在電氣系統(tǒng)方案方面，選擇了由工控機、PLC、矢量變頻

3、基礎傳動、光電傳感器組成的系統(tǒng)，其中，工控機為綜合監(jiān)控系統(tǒng)，人機界面采用WINCC來設置紡織工藝參數(shù)，監(jiān)控整車的運行和故障狀態(tài)，它通過MPI網(wǎng)絡協(xié)議和PLC進行通訊；PLC 是實時控制的核心，獲取粗紗位置光電傳感器的檢測值，并通過PROFIBUS-DP總線和四臺矢量變頻器進行通信，讀取矢量變頻器中各電機的速度，計算出各個電機的理論速度，然后向矢量變頻器發(fā)送指令，設置各變頻電機的速度，從而控制電機的運轉。由于變頻器對整個系統(tǒng)的重要性，對變

4、頻器的選擇以及其與PLC的通訊作了一個詳細的描述。 在硬件結構搭建完畢的基礎上，在對控制對象分析后提出了張力控制方案。張力控制方案主要包括兩方面： 一、張力軟測量模型。該模型的主要作用就是取代原先機械錐輪，根據(jù)實時的徑向線密度調整卷繞直徑，從而調整四電機的速度，改善其同步性。并且該模型具有自學的功能，使得該模型能夠適應多種不同的機型，從而超越了機械錐輪的功能，有著更加廣泛的應用。 二、張力控制算法。該算法建立在軟