1、簡要說明

在卷染機控制中，采用專用張力控制器加雙變頻調(diào)速器，具有配置簡潔、控制效果優(yōu)良、系統(tǒng)成本下降等特點。本文將詳細介紹，中智電氣有限公司自主研制的新一代MZ510高性能矢量變頻器在SW1500卷染機上的應用情況。

2、卷染機工藝要求

目前，在紡織品加工市場中，布匹染色是重要的一道工序。卷染機主要實現(xiàn)對成品坯布進行漂白、上色、整壓磨面等相關紡織品加工工藝的完成。卷染機控制方面要求具備自動計數(shù)（上布道數(shù)）、自動掉頭（來回多次漂白或染色）、自動停車（急停且穩(wěn)定，不能有布匹松弛或下垂）等功能。在整個加工工藝過程中，要求保持布匹的拉伸張力和線速度恒定，因此對整個機械傳動系統(tǒng)的自控控制水平要求較高。本文以一個工程實例來說明，MZ510系列準確完成卷染機的工藝控制要求，從另一個角度，闡述了在卷染機中采用異步電機控制的可行解決方案。

3、卷染機的控制

SW1500卷染機機械控制示意圖如下:

卷染機機械控制示意圖

      該卷染機使用的是兩臺18.5KW電機，經(jīng)過減速器拖動滾筒進行布匹的染色。卷染機工作時，是一個中心軸卷曲控制系統(tǒng)。成品坯布首先通過上布電機勻速卷到其中的一個滾筒上，滾筒的傳動軸上安裝有計數(shù)用的接近開關（即滾筒每旋轉(zhuǎn)一卷，接近開關產(chǎn)生一個脈沖），此時卷染機專用張力控制器計下一整匹坯布的道數(shù)。上卷完畢后，采用人工的方式把布匹的一頭，穿過染池、連動軸，卷到另外一個滾筒上面并纏緊，開動卷染機，便可進行坯布的染色。此時兩個滾筒朝著同一個方向運轉(zhuǎn)，控制的要求是始終要保持坯布上的拉伸張力恒定，并且坯布經(jīng)過染液的時間一致，也就是線速度要保持恒定。這是一個沒有線速度反饋，同樣，也沒有張力反饋的驅(qū)動控制系統(tǒng)，因此，控制系統(tǒng)需要適當調(diào)整放卷變頻器的輸出頻率以及收卷變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩來達到該種獨特的要求。

卷染機電氣控制示意圖如下：

該卷染機以卷染機專用張力控制器作為主控制器，采用觸摸屏作為人機界面，它主要完成的是布匹張力、運行線速度、布匹厚度、來回卷染次數(shù)的設定，放卷電機的運行頻率、收卷電機輸出轉(zhuǎn)矩的計算，自動調(diào)頭、自動停車等相關邏輯動作的控制。變頻器和控制器之間采用485通訊（Modbus RTU通訊協(xié)議）。由控制示意圖可見：兩臺一樣的變頻器（18.5kw），它們均工作于有PG矢量控制模式下。上布時刻，卷染機專用張力控制器記錄下卷在滾筒上面的布匹圈數(shù)，然后由操作工測量該布匹的厚度，把這個值輸入到控制器，控制器將根據(jù)坯布的厚度和布匹的圈數(shù)，可以準確計算出滾筒的直徑。采用這種厚度積分法可以輕松獲得時實轉(zhuǎn)動半徑，且誤差較小。控制器通過實轉(zhuǎn)動半徑，用戶設定的張力、線速度，準確計算出相應的轉(zhuǎn)矩（收卷電機）和匹配頻率（放卷電機），通過串行485通訊，傳輸給MZ510變頻器作為控制收、放卷電機的基本參數(shù)。從而保證了恒線速度與恒張力的控制，其中，恒張力控制是利用矢量變頻器的轉(zhuǎn)矩控制來實現(xiàn)的。

4、變頻器主要參數(shù)的設置

卷染機中兩臺變頻器因要實現(xiàn)相同之功能，只是所處時間不同而已。變頻器主要參數(shù)設置如下：

Ø P0-01   1：  有PG矢量控制

Ø P0-02   2：  通訊指令通道

Ø P0-03   9：  遠程通訊設定

Ø P0-17   0.5   加速時間

Ø P0-18   0.5   減速時間

Ø P6-12   0.6   停機制動等待時間

Ø P6-13   80.0  停機直流制動電流

Ø P6-14   5.0   停機直流制動時間

Ø A2-27   1024  編碼器線數(shù)（每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)）

Ø Pd-02   兩臺變頻器分別設置為1或者2

Ø Pd-00   4     19200BPS

Ø Pd-01   2     奇校驗

Ø Pd-03   5     通訊應答延時

5、總結

采用MZ510高性能矢量變頻器控制卷染機，相對于直流調(diào)速系統(tǒng)，達到了很高的性價比，為卷染行業(yè)產(chǎn)品升級換代提供了很好的解決方案。