一.導言

織物在煮練、漂白和印染的過程中，織物由于在經(jīng)紗方向受到許多機械拉力而在經(jīng)紗方向被拉伸，在緯紗方向被收縮，從而產(chǎn)生寬度不均勻、布邊不均勻、緯紗歪斜等現(xiàn)象。為了克服上述缺點，織物必須拉幅。刀槍鏈式拉幅定型機是一種實現(xiàn)拉幅功能的機器，由送布架、軋機、理緯裝置、烘缸、熱風干燥和落布架組成。主從鏈分別由兩臺交流異步電機驅(qū)動，PLC測量位置偏差并計算輸出頻率分別控制兩臺變頻器實現(xiàn)位置同步。該方案的主要缺點是PLC需要配置高速計數(shù)模塊，通信控制存在延時，使得系統(tǒng)響應(yīng)速度平均。介紹了一種在不增加位置同步控制設(shè)備的情況下，利用三科SKI600 拉幅定型機變頻器實現(xiàn)主從鏈位置同步的方案。

二、系統(tǒng)設(shè)計

SKI600是杭州三科所生產(chǎn)的一款低噪聲、高性能、多功能矢量控制變頻設(shè)備，應(yīng)用廣泛。

考慮到不能有累積的位置誤差，必須將位置控制為反饋信號變頻器，以消除累積誤差。因此，需要在主從電機上安裝一個脈沖編碼器，利用SKI600的高速計數(shù)器對編碼器的脈沖進行計數(shù)，從而記錄當前的位置偏差。兩個變頻器分別驅(qū)動主、從電機，主變頻器可以開環(huán)運行，從變頻器的PID頻率校正功能可以根據(jù)獲得的位置偏差不斷校正輸出頻率，實現(xiàn)位置同步。

下圖是用SKI600實現(xiàn)位置同步的示意圖:

拉幅定型機主從鏈位置同步示意圖

拉幅定型機傳動系統(tǒng)的其他部分需要與主傳動速度成比例變化，這可以通過普通的PLC計算，并通過通信給出。下圖是系統(tǒng)實現(xiàn)的框圖:

拉幅定型機的電氣驅(qū)動系統(tǒng)

人機界面是輸入系統(tǒng)控制參數(shù)的裝置。PLC根據(jù)人機界面設(shè)定的參數(shù)，如給定的主鏈速度和控制命令，通過串口向各個變頻器發(fā)送控制命令。兩個變頻器分別驅(qū)動主從鏈上的兩個電機，主變頻器采用開環(huán)V/F控制，主電機的傳動裝置接PG，PG信號的A端接從變頻器編碼器接口的A端；從機變頻器，也采用開環(huán)V/F控制，速度修正選擇PID。從動電機傳動裝置的一組PG信號連接到從動變頻器編碼器接口的B端。激活高速計數(shù)器功能，這樣如果主鏈速度快于從鏈速度，計數(shù)器值增加，反之亦然。計數(shù)偏差代表兩條鏈的累計位置誤差。如果偏差大于0，則表示主鏈位置超前，否則表示主鏈位置滯后。經(jīng)運算單元處理后，計數(shù)偏差作為PID的反饋量輸入(PID給定量設(shè)為0，表示調(diào)整目標為無位置偏差)，經(jīng)PID調(diào)整后從變頻器加到輸出頻率上。系統(tǒng)其他部分電機的運行頻率由PLC根據(jù)main 變頻器，的輸出頻率計算。

三.結(jié)束語

該方案僅使用變頻器實現(xiàn)高精度位置同步控制。與以往的高檔PLC+ 變頻器，方案相比，具有以下優(yōu)點:

(1)只需設(shè)置變頻器功能代碼，無需為PLC增加高速計數(shù)模塊和編寫復雜的PLC控制程序；

(2)校正直接在變頻器，控制延時小，響應(yīng)速度快，校正精度高；

(3)成本低。整個系統(tǒng)只需要購買一臺具有通訊功能和通用性能的PLC，不需要配置高速計數(shù)模塊。