一、引言

漿紗機的主要工藝目的是給紗線上漿，系統(tǒng)主要由牽引和收卷兩部分構(gòu)成。傳統(tǒng)漿紗機的收卷是由主電機帶動氣動機械無極調(diào)速器，收卷過程中的張力需人工調(diào)節(jié)，同時氣動機械無極調(diào)速器極易磨損，引起收卷張力不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響后續(xù)織布的產(chǎn)量和質(zhì)量。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的推廣，變頻控制在傳動及張力控制領(lǐng)域日漸得到了廣泛應(yīng)用。將變頻控制引入漿紗機電控系統(tǒng)，可保證系統(tǒng)收卷張力的恒定，有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。

本文擬結(jié)合四方V560變頻器，介紹一種針對漿紗機收卷的恒張力控制系統(tǒng)，在保證收卷工藝的同時可顯著提高設(shè)備的可靠性和操作的簡易性。

二、工藝介紹

漿紗機的收卷工藝：

1. 在整個收卷過程中都必須保持恒定的張力，且無需人工調(diào)節(jié)；

2. 空盤啟動時不能張力過大，防止紗線因為張力過大而斷裂，滿盤運行時不能張力過小，防止紗線因為張力過小而卷曲；

3. 系統(tǒng)響應(yīng)靈敏，加、減速過程中能夠根據(jù)牽引部分速度及系統(tǒng)張力的變化快速調(diào)節(jié)，保證張力穩(wěn)定；

4. 要求將系統(tǒng)所需張力量化且調(diào)節(jié)方便。即能根據(jù)不同紗線上漿的工藝要求來快速設(shè)定張力大小。

針對以上的幾點要求，利用V560變頻器搭載張力擴展卡設(shè)計了如下的控制系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)方案

如下圖1所示，收卷的恒張力控制，即采用張力卡的開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制模式，該模式下無需張力反饋，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能夠獲得平穩(wěn)的張力。其具體原理是：按照工藝將系統(tǒng)收卷所需的張力及空、滿盤卷徑設(shè)置到張力卡，張力卡根據(jù)運行線速度，計算出當(dāng)前卷徑，進而得到收卷所需的轉(zhuǎn)矩并將其給到變頻器，再由變頻器進行轉(zhuǎn)矩控制。在收卷過程中，系統(tǒng)可自動實時計算當(dāng)前的卷徑，以保證收卷張力的恒定。同時系統(tǒng)張力錐度的設(shè)置可使材料較好的卷曲成型。

圖1

系統(tǒng)原理框圖、接線圖及控制原理說明

系統(tǒng)原理框圖如下圖2所示：

圖2

系統(tǒng)接線圖如下圖3所示：

圖3

收卷變頻器采用閉環(huán)矢量模式，通過模擬電位器給定張力（收卷變頻器的模擬輸入端AI1），線速度由牽引變頻器的AO1模擬輸出端接入收卷變頻器的AI2（4～20mA）。系統(tǒng)運行中，根據(jù)當(dāng)前的線速度、運行頻率、張力及張力錐度等參數(shù)設(shè)置自動計算卷徑并實時調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩，保證收卷過程中紗線張力的恒定。

收卷變頻器主要參數(shù)設(shè)置表

四、結(jié)束語

本文介紹了一種基于四方V560矢量型變頻器的漿紗機恒張力收卷控制系統(tǒng)，該方案可使收卷過程中紗線張力非常穩(wěn)定，并能根據(jù)前級牽引速度及收卷過程中張力的變化自動快速調(diào)節(jié)，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，有效提升了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。目前已成功的應(yīng)用于多個漿紗機收卷系統(tǒng)中。