摘 要：根據(jù)紡織擺頻的特性，結(jié)合CT公司的Commander SK變頻器所具備的獨特的功能，對Commander SK變頻驅(qū)動器在紡織擺頻控制上的應用進行了研究，并找到一種簡單可靠的擺頻控制解決方案。

關(guān)鍵詞：變頻器  擺頻控制  Commander SK
Abstract: According to the characteristic of spinning swing frequency, and combined to the particular function of inverter Commander SK Emerson CT technology company, which used in the control of spinning swing frequency is studied, there is a simple and reliable scheme which can well solve the swing frequency control.
Keywords: Inverters   Swing frequency control   Commander SK

1紡織的擺頻特性

      為了使紗錠沒有鼓包、平整如一，必須在槽筒電動機上增加擺頻功能。這是因為紗錠成型過程是由兩個獨立的運動疊加而成的：一個恒速旋轉(zhuǎn)運動，一個往復運動。通過兩個運動的疊加，紗線在低筒表面形成的菱形網(wǎng)狀運動軌跡。如果兩個運動都是勻速運動，則勢必在紗線相交處形成鼓包。如欲打亂每層的交點，將往復運動的速度時時變化，即增加擺頻功能，則這一問題就能得到圓滿解決。
      在變頻器的功能設(shè)置中，擺頻則是專為紡織行業(yè)紗錠成型工藝而專門設(shè)計的應用軟件。其主要手段是將變頻器的輸出頻率按類似三角波的形式時時變化。為了適應各種不同的工藝條件，如紗線粗細、紙筒形狀、槽筒軌跡等的不同，可在軟件中增加一些特殊的調(diào)整參數(shù)。

2 SK驅(qū)動器使用的實際例子

      本例使用的是CT公司的Commander SK驅(qū)動器，Commander SK驅(qū)動器加上一個Logic Stick就可以使用Sypt Lite 軟件進行編程控制而不需要外部的控制器，結(jié)構(gòu)簡單，響應速度快，從而節(jié)約了使用成本，相比較與外加控制器，取得更好的控制效果。

圖1 Commander SK變頻驅(qū)動器在擺頻控制應用中的原理圖

      根據(jù)所要求的波形如圖2可以看出，此波形是一個周期性的波形，在一個完整周期內(nèi)存在四個拐點頻率a、b、c、d，在一個周期內(nèi)只需設(shè)定好此四個點的頻率，那么就會形成一個完整的波形。

圖2 目標波形

      首先，在驅(qū)動器開始運行時我們需要給定一個頻率a，即擺頻的最低頻率，在驅(qū)動器輸出頻率達到a時，在此頻率給定上加一個硬速度給定b-a，就會形成ab段波形；當驅(qū)動器輸出頻率達到b時，將給定頻率設(shè)為c，那么就會通過設(shè)定好的斜坡時間輸出頻率逐漸由b逐漸增加到c，形成bc段波形；當輸出頻率達到c時，將此時的硬速度給定由b-a減為0，此時的給定頻率為d, 那么就會形成cd段波形；當輸出頻率小于等于d時將給定頻率重新設(shè)為a，那么就會通過設(shè)定好的斜坡時間輸出頻率逐漸由d逐漸減小到a,形成da1段波形。如此就形成一個完整周期的波形。當輸出頻率小于等于a時，在此頻率給定上加一個硬速度給定b-a，如此重復，就會形成連續(xù)的波形。在此波形中bc和da1段的斜率可以通過設(shè)定相應的加減速時間來改變，使用CT的CT-Scope軟件監(jiān)測到實際波形如圖3所示。

圖3 改善后的實際波形

      其它的變頻器如果要做擺頻控制，一般需要增加控制器等設(shè)備，這樣就增加了投入，而相應的系統(tǒng)也要復雜。而使用了Commander SK驅(qū)動器后，不需要另外增加控制器，只是增加一個選件Logic stick，寫好控制程序后下載到驅(qū)動器中即可，所增加的投入相當小。在外部通過按鈕等給驅(qū)動器一個Enable信號和一個運行信號就可以控制驅(qū)動器的運行了。我們知道，一個系統(tǒng)如果越復雜，節(jié)點越多，那么這個系統(tǒng)的故障點就越多，越容易產(chǎn)生故障。該方案系統(tǒng)原理簡單，所需的元器件少，線路結(jié)構(gòu)簡單。這樣就減少了很多的故障點，減少了故障發(fā)生的幾率可能性，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和運行效率。
      由于程序在驅(qū)動器中運行，所有的數(shù)據(jù)均是在驅(qū)動器中交換存儲，不需要與外部控制器進行數(shù)據(jù)交換，運行速度就會快很多，這樣在一定程度上提高了驅(qū)動器的響應速度，使控制變得更精確。由于程序是在驅(qū)動器中，程序中的各個拐點的頻率均可以通過相應的驅(qū)動器參數(shù)來設(shè)置，包括三角波的上升和下降的斜率也可以通過改變驅(qū)動器的加減速時間來改變，程序截圖如圖2.4。這樣針對不同的纖維材料和不同的紗錠大小，用戶只需根據(jù)需要設(shè)定對應的應用參數(shù)就可以實現(xiàn)不同的應用，而不用增加額外的投入。

圖4  程序截圖

      針對紗線易斷的特點，有必要在應用程序中增加斷線保護。當檢測到紗錠上的線斷了，這時應該讓驅(qū)動器停止，處理斷線。Commander SK驅(qū)動器自帶有可編程輸入端子，可通過將斷線檢測傳感器的信號輸入到可編程輸入端子，驅(qū)動器讀取該信號，將該信號寫入控制程序。一旦檢測到斷線，控制程序控制驅(qū)動器停止輸出，并在驅(qū)動器面板上顯示一個故障代碼，表示斷線，需要處理。另外，Commander SK驅(qū)動器自帶一個RS485通訊接口，可以與上位機等監(jiān)控設(shè)備連接，輕松實現(xiàn)對設(shè)備的遠程監(jiān)控

3結(jié)論

      總的來說，使用Commander SK變頻驅(qū)動器在擺頻控制中應用，使得系統(tǒng)變得簡單易維護，操作簡單靈活，故障率低，大大提高了設(shè)備的使用效率，而且投入相對較少，完全可取代原機械擺頻機構(gòu)，大大減化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，不失為一種優(yōu)良的解決方案。

作者簡介

王慶華（1979-） 男，大學本科，任職于艾默生CT市場營銷應用技術(shù)部。

參考文獻

[1] 鄭明俊，余正榮．變頻器擴展擺頻設(shè)定功能的探討[J]．廣東化纖．1997年01期．

[2] 王浩．臺達變頻器在紡織加彈機上的應用．

[3] 加彈假捻機上變頻器擺頻功能的應用．中國自動化網(wǎng)．2007． 

[4] 劉可模．擺頻變頻器的節(jié)能運行[J]．化纖與紡織技術(shù)．1989年01期． 

[5] G7變頻器在紡織中的應用．中國自動化．2008