一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纺织染整设备拉幅定型机，具体涉及一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统。
【背景技术】
[0002]以往在拉幅定形机中实现多单元交流硬同步电气控制，一般是每个单元都独立地用变频器带同步电机或变频电机进行开环控制，动态过程不能进行速度跟随。中心控制器(如PLC)按各个部分的速度关系以通信或模拟量的方式向各变频器发送速度指令，同时发送起动或停止命令，利用同步电机运行同步速的特性，或对带变频电机的变频器调整其v-f曲线，使其特性变硬，输出与输入的速度接近，使各部分同步运行。这种控制方式稳态过程相对比较容易满足生产要求，但调试存在一定的难度，动态过程更难调出满意的效果，因为定形机各单元在不同织物的加工工艺中超喂率不同，特别是现在的针织物加工工艺中上超喂率可能从0%-100%，即主链条与其他单元在不同的工艺中速度的相差值是不一致的，且范围很大，现场调试人员只能对各个变频器的加、减速时间进行耐心细致和反复修改，使系统在一种工艺下有了比较满意的同步效果，但换另一种工艺时，若速度相差值变化较大，同步关系又被打破。这说明动态过程调试繁琐，且整个超喂率范围内没有真正的同步。随着时代的发展，市场对织物质量(如针织物的克重均匀性)要求不断提高，以往的同步控制方法已越来越不能满足织物加工要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:为解决上述问题，提供一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统。
[0004]本实用新型的技术方案:
[0005]拉幅定形机这一类型机器的速度同步系统通常由七个单元组成，以主链条为速度基准，向前依次为:左右毛刷轮、上超喂、下超喂，向后依次为:出布、落布或卷布发展，按一定的速度关系组成硬同步系统运行。人们常说的车速是主链条的速度，但其它单元的速度一般都不是与其相等的速度，而是有一定的速度差，行业中称其为超喂(可正可负)，其关系为:本级车速=主链条速度X (1+本级超喂率+100)。
[0006]本实用新型由PLC通过Prof ibus-DP总线与各单元变频器连接并给主链条变频器设置运行速度及给其它单元变频器设置超喂率，各单元变频器自身有两个可与速度主令链接的可编程脉冲输入/输出口，主链条变频器两个均做输出:向前、向后传送速度，其它单元变频器一个做输入:接受前级送来的速度、一个作输出:向后级传送速度，具体为:以主链条变频器为首级，其它单元变频器的数字量输入口与上级的数字量输出口联接，数字量输出口与下级的数字量输入口联接，以此完成主链条变频器设置的运行速度数据在其它单元变频器之间1:1的传输，然后其它单元变频器以上述运行速度为基数与上述超喂率合成为本级速度一同跟随主链条变频器运行。
[0007]从拉幅定形机的跟随关系来说，左毛刷轮和右毛刷轮不能跟随下超喂辊，而应该跟随上超喂辊，但为了不增加模块、节省成本，本系统在物理上让其跟随下超喂辊，为了抵消下超喂辊改变对左毛刷轮和右毛刷轮的影响，PLC送左毛刷轮和右毛刷轮超喂率时程序进行了专门的处理。
[0008]本实用新型各单元由变频器、编码器、变频电机组成速度闭环矢量运行，确保电机运行在输入要求的速度，为了防止变频器处于倒拖状态时直流母线过压，可使用内置制动单元，外加制动电阻，实行能耗制动。
[0009]本实用新型主链条变频器设有电机速度下限参数，并将参数衔接于主链条变频器的继电器，其它单元变频器也均设有继电器，系统运行时，由PLC的Profibus-DP总线送给主链条变频器运行信号与速度主令信号，主链条电机升速运行，当其转速上升至高于电机速度下限时，主链条变频器的继电器闭合并带动其它单元变频器的继电器闭合，其它单元变频器开始工作，其它单元变频器的加速时间设得很短，它们便很好地跟随主链条变频器运行，无论是稳态还是动态都能得到满意的同步效果。减速运行为其逆过程，当主链条电机速度低于电机速度下限时，其继电器断开，其它单元变频器的继电器也一并断开，全机停车。
[0010]本实用新型的优点在于:极大地提升了系统同步效果的同时降低了调试难度。
【附图说明】
[0011 ]图1:本实用新型各单元机械组成示意图；
[0012]图2:本实用新型不意图；
[0013]图3:本实用新型各单元速度闭环矢量控制示意图；
[0014]图中:1.主链条、2.上超喂辊、3.下超喂辊、4.左毛刷轮、5.出布辊、6.落布或卷布辊、7.右毛刷轮，上述单元变频器对应为U1-U7，电机对应为M1-M7，编码器对应为BR1-BR7，继电器对应为K1-K7，另外图3中8为制动电阻。
【具体实施方式】
[0015]如图1-3所示，拉幅定型机由主链条1、上超喂辊2、下超喂辊3、左毛刷轮4、出布辊
5、落布或卷布辊6、右毛刷轮7这7个需同步的单元构成，图中箭头所指方向为织物运动方向，首先PLC通过Profibus-DP总线与各单元变频器U1-U7连接并给主链条变频器Ul设置运行速度及给其它单元变频器U2-U7设置超喂率，主链条变频器Ul设置有电机速度下限参数，当主链条电机Ml的速度上升到电机速度下限时，主链条变频器Ul的继电器Kl闭合并带动其它单元变频器U2-U7的继电器K2-K7闭合，变频器U2-U7开始工作;然后以主链条变频器Ul为首级，将变频器U2-U7的数字量输入口与上级的数字量输出口联接，数字量输出口与下级的数字量输入口联接，来完成主链条变频器Ul设置的运行速度数据在变频器U2-U7之间1:1的传输，传输过程具体为:主链条变频器Ul以高频数字信号向前方向将设置的运行速度传输给上超喂辊变频器U2，上超喂辊变频器U2传输给下超喂辊变频器U3，下超喂辊变频器U3传输给左毛刷轮变频器U4，左毛刷轮变频器U4传输给右毛刷轮变频器U7，同时主链条变频器Ul向后方向将设置的运行速度传输给出布辊变频器U5，出布辊变频器U5传输给落布或卷布辊变频器U6;最后变频器U2-U7以上述运行速度为基数与设置的超喂率合成为本级速度运行，同时各单元变频器U1-U7与其对应的电机Ml -M7、编码器BR 1-BR7、制动电阻8组成速度闭环矢量运行，确保电机M1-M7运行在输入要求的速度和防止各单元变频器U1-U7处于倒拖状态时直流母线过压;需停机时，主链条电机Ml下降到电机速度下限，主链条变频器Ul的继电器Kl断开并带动其它单元变频器U2-U7的继电器K2-K7断开，变频器U2-U7停止工作。
【主权项】
1.一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统，其特征在于由PLC通过Pr O f ibus-DP总线与各单元变频器(U1-U7)连接并给主链条变频器(Ul)设置运行速度及给其它单元变频器(U2-U7)设置超喂率；以主链条变频器(Ul)为首级，其它单元变频器(U2-U7)的数字量输入口与上级的数字量输出口联接，数字量输出口与下级的数字量输入口联接，来完成上述运行速度数据在其他单元变频器(U2-U7)之间1:1的传输，变频器(U2-U7)将上述运行速度作为基数与上述超喂率合成为本级速度。2.根据权利要求1所述的一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统，其特征在于各单元变频器(U1-U7)对应设置有继电器(K1-K7)，主链条变频器(Ul)设置有电机速度下限参数，主链条电机(Ml)速度低于/高于电机速度下限时，继电器(Kl)断开/闭合，并带动继电器(K2-K7)断开/闭合，以此控制其它单元变频器(U2-U7)的关闭/开启。3.根据权利要求1所述的一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统，其特征在于各单元变频器(U1-U7)与其对应的电机(M1-M7)、编码器(BR1-BR7)组成速度闭环矢量控制装置。4.根据权利要求3所述的一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统，其特征在于各单元变频器(U1-U7)使用内置制动单元，外加制动电阻(8)，实行能耗制动。
【专利摘要】一种拉幅定形机多单元电气硬同步控制系统，由PLC通过Profibus-DP总线与各单元变频器连接，并给主链条变频器设置运行速度及给其它单元变频器设置超喂率，其它单元变频器以上述运行速度为基数与上述超喂率合成为本级速度一起同步跟随主链条运行。本实用新型的优点在于：极大地提升了系统同步效果的同时降低了调试难度。
【IPC分类】D06C7/02, D06C3/00
【公开号】CN205171166
【申请号】CN201520943493
【发明人】贺顺华, 周振环, 沈跃弟, 肖太忠, 兰昊, 姚珍敏
【申请人】邵阳纺织机械有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月24日