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Micro PLC在高速弹力丝机中的应用

1.引言  弹力丝机是经高速纺丝生产出的预取向丝(POY丝) 的后加工设备,通过对POY丝进行加热、假捻、牵伸、上油等工艺加工,制成性能稳定、具备服用性能的弹力丝(DTY丝)并卷装成满足工艺要求的纱锭,供后续的织造加工用。    传统弹力丝机采用直流电机调速系统,存在电机维护工作量大、机械齿轮传动结构复杂、改变工艺必须停机变换工艺齿轮等缺点,因此逐渐为新型的变频调速系统所取代。采用变频器调速系统的弹力丝机通过多台变频器带动各轴独立传动,不仅割除了工艺齿轮,简化了传动系统结构,而且减少了加工及装配工作量,提高了系统可靠性;同时,满足了降低制造成本,节约能源消耗,适应用户市场小批量、多品种的工艺变化的要求。    高速弹力丝机的传动系统包括4档牵伸罗拉(上喂入辊、中喂入辊、下 喂入辊、卷绕辊)以及假捻器龙带辊、摩擦辊和横动辊,要求各传动部分同步运行、比例可调,同时保证运转过程中丝线的张力恒定,即变频器带动的各电机转速稳定,稳态调速精度小于0.1%,因此一般采用两种变频调速控制方案:异步电机闭环矢量控制和同步电机开环控制。采用同步电机方案时,系统控制比较简单,但同步电机的成本较异步电机高很多;采用异步电沈阳哪治癫痫病好机闭环矢量控制,因为需要引入速度反馈,系统相对复杂,但成本较低。此外,高速弹力丝机的温度控制部分一般采用温度采集、经PLC进行PID运算、通过脉宽调制(PWM)输出可控硅控制加热器的方式实现。    2.控制系统方案  高速弹力丝机的控制系统采用Micro PLC为控制核心,在CPU模块上配置Modbus通讯扩展卡(TSXSCP114,作为主站),采用ATV58F或ATV58(配VW3A58202编码器反馈扩展卡)系列变频器(内置Modbus接口,作为从站),通过Modbus总线通讯控制方式实现传动系统的控制;温度控制部分,采用带Modbus总线接口的专用温度采集卡(作为从站),通过同样的Modbus总线将温度信号采集入Micro PLC,经与设定温度比较的PID运算后,通过开关量输出口输出;同时配置Magelis XBT-G 10.4”黑白触摸屏实现线速度、牵伸倍数及各点郑州治癫痫医院排行榜温度等工艺参数的设定以及整个系统的监控。由于系统程序量较大,在Micro PLC的CPU模块上,同时配置了32K内存扩展卡(TSXMFP032P)。  

  

  3.控制系统简介  ATV58/58F变频器采用带速度传感器反馈的闭环磁通矢量控制方式时,静态调速精度为0.02%,完全满足高速弹力丝机的调速要求。 此外,ATV58F变频器内置了增量编码器接口,编码器电源电压为+5V;采用ATV58变频器需要配置VW3A58202编码器反馈扩展卡,编码器电压电压为+24V。    对ATV58/58F变频器内置了Modbus接口(即操作面板接口),可以通过通讯控制方式进行控制,控武汉中际癫痫医院治疗癫痫怎么样 排名好不好,关键看患者的口碑制精度为1转(相当于0.015Hz)。对变频器采用通讯方式控制,不仅可以有效避免传统模拟量信号控制所带来的共模干扰和模/数转换精度误差等问题,提高数据传输的可靠性和精度;同时可以最大地简化接线方式,并实现信息的双向交换。    ATV58/58F变频器内置的Modbus接口物理层为RS4四平哪家癫痫医院比较靠谱85,采用Modbus RTU方式 (8个数据位、1个停止位、无校验位),波特率必须为19.2Kbit/s,连接介质可采用屏蔽双绞线,传输距离可达1000 米,物理层限制单总线上连接变频器最多为18台。该接口(SUB-D9)RS485管脚定义及匹配终端如下图。  

  使用ATV58/58F变频器内置Modbus接口时需要通过操作面板预先予以如下设置:  控制菜单 (CTL: 4-CONTROL)  面板控制 (LCC: Keypad Comm.) – No (取消面板操作)  变频器地址 (Add: DriveAddress) -- 1,2,…, 31 (Modbus从站地址)    Micro PLC编程软件PL7 Pro提供丰富的库函数(Library Funtion),如PID、PWM调节指令等,为系统编程提供了最大的便利。 Schneider-施耐德电气(中国)投资有限公司