時間:2015-10-15 14:11:25來源:深圳市四方電氣技術(shù)有限公司
方案背景
線纜行業(yè)目前正在向產(chǎn)品多樣化、生產(chǎn)自動化等更高的技術(shù)層次發(fā)展。在線纜行業(yè)中,目前應(yīng)用最廣泛的就是放線架,而動力放線架又是其中技術(shù)含量較高的一種設(shè)備。動力放線架一般要求變頻器具有PID調(diào)節(jié)功能,并且PID是可以雙向控制的。在目前的行業(yè)應(yīng)用中,四方電氣V560矢量型變頻器不加任何輔助配件即可實現(xiàn)該控制要求。本文擬結(jié)合四方電氣V560變頻器自帶的PID控制器,介紹一種針對線纜行業(yè)設(shè)計的恒張力控制的主動放線系統(tǒng)。
工藝介紹
動力放線架作為多種設(shè)備的最前端,在線纜行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。一般來說,對動力放線架的要求有以下幾點:
1.在引取速度加快時,放線速度也跟著引取速度快速加速;
2.在引取速度減速時,放線速度也跟著引取速度減速;
3.當穩(wěn)定運行在某個速度時,放線架的擺桿要穩(wěn)定;
4.當出現(xiàn)松線和斷線的時候,要求放線盤可以進行自動反轉(zhuǎn)。
以上幾點要求全部由變頻器的PID功能完成,而且要求變頻器對速度的反應(yīng)要相當靈敏。
控制方案
放線的恒張力同步控制,是通過系統(tǒng)中張力擺桿的位置變化,輸出電壓信號回饋給變頻器的PID控制系統(tǒng),經(jīng)過PID控制器的自動運算,變頻器改變輸出頻率從而調(diào)節(jié)放線電機的運行速度以維持張力恒定。實際上,這是一種間接張力控制方式,因為PID的微調(diào)是基于擺桿的實際位置進行運算的,而不是直接進行張力運算,而位置與張力又滿足一定的函數(shù)關(guān)系,所以通過對擺桿實際位置的控制,也可以實現(xiàn)恒張力控制的要求。
控制原理
系統(tǒng)采用開環(huán)矢量模式,模擬輸入AI1接擺桿位置反饋信號(0~10V),將期望擺桿穩(wěn)定運行的位置點設(shè)定為PID給定值。系統(tǒng)運行過程中始終將反饋信號與給定值做比較,PID控制器根據(jù)其差值自動運算,改變變頻器的輸出頻率以調(diào)節(jié)放線電機的轉(zhuǎn)速,保證擺桿位置的穩(wěn)定,從而達到恒張力的控制。系統(tǒng)原理框圖如下:
控制效果
基于四方電氣V560矢量型變頻器的恒張力主動放線控制系統(tǒng),該方案對速度的反應(yīng)非常靈敏,在快速速度跟蹤和松線反向收線兩方面完全滿足設(shè)備技術(shù)指標,同時還可分別對正向放線速度和反向收線速度分別做限定,兼顧對放線速度需求及斷線時收線速度保護,目前已成功的應(yīng)用于多個主動放線系統(tǒng)中,應(yīng)用效果良好。
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