摘要：在簡要介紹假捻彈力絲" title="彈力絲">彈力絲機(jī)（加彈機(jī)）加工原絲成具有低彈和中彈性能的彈力絲的加工設(shè)備" title="加工設(shè)備">加工設(shè)備原理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研討臺達(dá)" title="臺達(dá)">臺達(dá)變頻器加彈機(jī)運(yùn)動控制應(yīng)用技術(shù)。
關(guān)鍵詞：加彈機(jī)擺頻功能變頻器臺達(dá)
1引言
加彈機(jī)的全稱叫假捻彈力絲機(jī)，是一種將POY絲等原絲加工成具有低彈和中彈性能的彈力絲的加工設(shè)備。在紡織機(jī)械的多功能彈力絲機(jī)上，拉伸變形是重要的加工環(huán)節(jié)之一。對絲條材料進(jìn)行加熱和恒溫控制會直接影響絲條拉伸變形的質(zhì)量。絲條溫度的恒定性和絲條之間的一致性，對絲條變形的強(qiáng)度，緊縮伸長率，卷曲和染色不勻等質(zhì)量指標(biāo)都有極大的影響。
2加彈機(jī)簡介
加彈機(jī)的結(jié)構(gòu)（圖1）一般設(shè)置成對稱的A側(cè)（左側(cè)）和B側(cè)（右側(cè)），在每一側(cè)分別安裝有上熱箱和下熱箱，每一只熱箱上安裝有加熱器和溫度傳感器，它們構(gòu)成了加彈機(jī)的加熱和測量部分。加彈機(jī)的傳動系統(tǒng)一般采用多個變頻器分別控制各個傳動部件的速度，通過安裝于傳動部件上的測速傳感器（編碼器或者接近開關(guān)" title="接近開關(guān)">接近開關(guān)），實時測控各個變頻器的速度，以滿足拉伸和假捻的工藝要求，因此變頻器的閉環(huán)恒速控制至關(guān)重要。
本文介紹的加彈機(jī)案例由9臺或者11臺變頻器組成（2.2kw八臺，1.5kw兩臺，7.5kw/15kw一臺，分別控制左一羅拉，右一羅拉，左二羅拉，右二羅拉，左三羅拉，右三羅拉，左黑輥，右黑輥，左橫動機(jī)構(gòu)，右橫動機(jī)構(gòu)，龍帶），其中2臺變頻器需要具備擾動功能（一種紡織傳動專用功能，也可以稱為三角波功能。），主要用于控制橫動機(jī)構(gòu)；其余7臺由于對速度的穩(wěn)定性和精確性要求比較高，需要具備速度回饋功能，工程上為了節(jié)約成本，一般脈沖信號" title="脈沖信號">脈沖信號由外部接近開關(guān)來提供。
3電氣控制系統(tǒng)
加彈機(jī)電控系統(tǒng)（圖2）由人機(jī)交互操作觸摸屏設(shè)置參數(shù)和監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)。溫度控制器用于將熱箱的溫度穩(wěn)定在工藝設(shè)定的溫度值。測速反饋單元用于檢測各傳動部件的轉(zhuǎn)速反饋信號，使變頻器控制電機(jī)的速度恒定在客戶設(shè)定的傳動工藝值。
4運(yùn)動控制系統(tǒng)
4.1衡定速度控制
為了使假捻的絲線長度及捻度能有效控制并統(tǒng)計，系統(tǒng)中的每臺變頻都需要死循環(huán)來穩(wěn)速，也就是說每臺變頻都必須帶有脈沖回饋功能。
4.2速度擺頻控制
擺頻功能適用于紡織、化纖及需要卷線、橫向運(yùn)動等場合。為防止纖維絲在纖維卷表面的同一點(diǎn)堆聚，必須改變橫向的運(yùn)動方式。擺頻功能的應(yīng)用非常普遍，其主要目的在于避免卷繞時繞紗重疊，并可減少靜電。擺頻功能的原理是將一個三角頻率疊加到中心頻率上。為補(bǔ)償系統(tǒng)慣性，通常還需要加上一個快速階躍頻率。
5臺達(dá)變頻器應(yīng)用設(shè)計
臺達(dá)M系列——-高功能低噪音迷你型變頻器,具有體積小、低速力矩大、V/F及Sensorless向量控制；1.0Hz，150%以上額定轉(zhuǎn)矩輸出；內(nèi)置PID功能；計數(shù)器功能；多段速及自動程序運(yùn)轉(zhuǎn)；簡易定位；累計電機(jī)運(yùn)行時間；自動偵測（Autotunning）電機(jī)參數(shù)；擺頻功能；散熱風(fēng)扇運(yùn)行模式設(shè)定；主，輔頻率控制；睡眠功能；節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)；RS485通訊接口，支持Modbus協(xié)議等特點(diǎn)。由于性能完善和使用方便廣泛應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)機(jī)械、工業(yè)自動化控制以及小型恒壓供水系統(tǒng)等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
5.1速度閉環(huán)設(shè)計
加彈機(jī)變頻器速度閉環(huán)接口接入外部最高頻率到30kHz脈沖信號。參數(shù)設(shè)計如表1所示。
由于M系列本身不提供驅(qū)動PG（速度反饋單元）的直流電源，需要外置電源來供給PG使用。目前來說，接入到M系列的信號為單脈沖信號，分別接到MI5和GND端子上。
5.2擺頻控制設(shè)計
擺頻運(yùn)行過程（圖3）描述：先依加速時間加速到擺頻預(yù)置頻率P168，并等待一段時間P169，再依加速時間至中心頻率，然后依照設(shè)定的擺頻振幅 P170、跳躍頻率P171、跳躍時間P172、擺頻周期P173、擺頻比率P174循環(huán)運(yùn)行，直到停止命令下達(dá)后依減速時間減速停止。
擺頻最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率=中心頻率＋中心頻率＊P170，擺頻最低運(yùn)轉(zhuǎn)頻率=中心頻率－中心頻率＊P170，擺頻運(yùn)轉(zhuǎn)頻率受上、下限頻率限制，超過或低于上下限限頻率，則會依上下限重新計算擺頻運(yùn)轉(zhuǎn)頻率； 跳躍頻率=中心頻率＊P170＊P171，過大的跳躍頻率可能產(chǎn)生過電壓、過轉(zhuǎn)矩等異常警告跳脫； P175為隨機(jī)功能，主要是能夠隨機(jī)調(diào)整擺頻上升時間" title="上升時間">上升時間和下降時間的比例值，最大隨機(jī)比率值>=擺頻上升時間/擺頻下降時間，最小隨機(jī)比率值& lt;=擺頻上升時間/擺頻下降時間，開啟此功能后，產(chǎn)生的速度波形如圖4所示。
5.3工程實際問題
1．PG回授信號。目前來說，PG回授信號一般采取接近開關(guān)提供的方式，所以接近開關(guān)提供信號的穩(wěn)定性是關(guān)系到整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的非常重要的前提條件。而且接近開關(guān)提供的信號一般來說都是弱電壓信號，容易受到來自外界的干擾，建議客戶使用屏蔽電纜作為延長線。
2．P170-P177對于不同的紗線，需要設(shè)置的值是不一樣的，取決于工藝的要求。這些參數(shù)需要根據(jù)經(jīng)驗值并且結(jié)合實際生產(chǎn)出來的成品效果來做調(diào)整。
5.4故障處理
1．PGERR（速度信號出錯）。當(dāng)反饋的脈沖信號出現(xiàn)不正常時出現(xiàn)此報警。一般采取的解決方式是首先檢查連接線是否可靠，接近開關(guān)是否完好，是否有信號輸出；然后再檢查參數(shù)是否設(shè)置正確，P159脈沖數(shù)是否符合實際情況；加強(qiáng)抗干擾的措施；最后更換控制板，排除是否存在輸入信號端子的問題。
2．OL（過載）。主要是察看負(fù)載電流情況，是否超過變頻器額定輸出電流，如果超過，請檢查機(jī)械部分是否存在潤滑不足等加大負(fù)載的現(xiàn)象；檢查參數(shù)部分，自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償是否設(shè)置過大；更換變頻器，排除變頻器的硬件問題。
3．OC（過流）。檢查變頻器U-V-W是否存在短路現(xiàn)象，變頻器與電機(jī)的連接線是否可靠連接，延長加速時間。
4．OH（過熱）。檢查變頻風(fēng)扇是否正常工作，電柜內(nèi)的風(fēng)扇是否正常工作，測量電柜內(nèi)的實際溫度。
6結(jié)束語
本機(jī)器調(diào)節(jié)方便，加工出來的絲線優(yōu)于以前設(shè)備，紗錠成型理想，增加了適用的織機(jī)范 圍，應(yīng)用效果和客戶反映良好，并且變頻器的各種保護(hù)功能為設(shè)備的安全可靠運(yùn)行提供了保證。通訊的方式簡化了紡織加彈機(jī)的控制系統(tǒng)，強(qiáng)大的變頻器功能提高了生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。