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摘要:三墾變頻驅動裝置自進入中國市場以來，以市場為導向，不斷追求產品在技術上的進步與更新，自SV系列到現在的S系列矢量型、E系列經濟型，產品在可靠性、操作性、外觀、性能及功能上日臻完善，不斷適應市場的變化，以其卓越品質滿足日益發展的技術更新、各行業及專業化用戶的需求。本文以軟件用戶化功能介紹產品在江蘇某集團公司高速紡機卷繞控制上的應用。
關鍵詞：PID 正負增益 卷繞曲線 精度
一、設備概況

FDY紡機為定長高速化纖全牽伸卷繞設備，整個設備由導絲部分及卷繞頭部分組成，卷繞頭部分技術要求為恒定線速度及恒定張力收卷, 適用于滌綸、丙綸、錦綸POY絲或工業絲的卷繞成型。兩臺變頻器分別控制錠子進行收卷，在從動運轉的摩擦輥上安裝用以速度檢測的光電傳感器，作為線速度的反饋信號。為維持所需張力，線速度在4200米/分左右，線速度精度要求在1‰以內。設備動作過程中要求完成錠子的自動切換及卷繞作業。
1、設備參數：
·永磁同步電機：2P 270Hz 三相220V交流輸入額定15A
·速度傳感器：4p/r 電壓輸出形式
·摩擦輥直徑： 126mm

2、關于速度傳感器

PG脈沖輸入范圍為50-2048p/r，測速傳感器為4p/r。以cd156所設定的數值進行內部倍率換算。

3、關于邏輯控制的切換

以一臺PLC作為核心控制單元，控制v/f與PID，升速及換軸等信號的邏輯切換，并以PLC接收的傳感器信號經計算轉換后作為線速度的顯示。
該速度傳感器為電壓輸出，電壓幅值在DC13V左右，其接線方式如下：


二、系統構成

·關于線速度恒定控制
1、隨著紗錠卷徑的增加，以PG反饋來進行PID模式控制，獲得恒定線速度。
Cd071=3 選擇內置PID控制模式
Cd120=99 選擇以PG作為PID控制模式的反饋信號
Cd155=1 選擇PI的正負增益功能

如下圖，輸入變頻器的運轉指令，V/F控制結束，開始PID控制，指令頻率與反饋頻率的偏差值經過PID運算，輸出頻率讓反饋信號跟蹤指令值不斷變化，實現恒定線速度自動過程控制。考慮到在收卷的工藝過程中，隨著卷徑增大，角速度W的減小，正負偏差的調節量不同，通過軟件用戶化功能，引進PI的正負增益功能，達到優化調節的目的。

2、增加卷繞曲線的控制

在線速度的控制過程中，將卷繞速度預測的圖形運轉作為基本控制，用以減小PID的補償量，使控制過程更早地趨向于穩定。
·只要事先根據工藝要求輸入設定卷繞開始頻率、結束頻率、卷繞所需時間，作為對卷粗現象的輸出頻率預測圖形，進行自動計算。
·可以預先設定4種圖形，通過外部端子信號予以選擇。


三、參數設置

四、結束語

本系統采用SAMCO-vm05作為驅動單元，提供了類似之高速卷繞設備的完美解決方案，具有以下優點：


1、目標速度在運行中可根據張力信號的大小予以調整
2、PID過程控制與PLC邏輯控制的有效結合，依據工藝要求，完成多檔速及控制模式的切換，使復雜的控制變得簡單
3、內置PID與卷繞曲線的結合，使控制精度穩定在1‰以內
4、控制集成度高，依靠變頻器自身構成速度閉環，無需額外調節器。
5、穩定可靠，設備維護量小
參考文獻：
[1]：SAMCO-VM05 中英文使用說明書 三墾力達電氣（江陰）有限公司
[2]：SAMCO-VM05 卷繞功能 操作說明書 三墾力達電氣（江陰）有限公司
[3]：SAMCO-VM05 SB-PG 使用說明書 三墾力達電氣（江陰）有限公司