1.本发明涉及纺丝技术领域，尤其涉及一种纺丝功能母粒添加机控制系统及其控制方法。
背景技术：
2.可纺功能纤维的纺丝生产线有4个或8个部位，每个部位都是由一个变频器通过异步电机控制纺丝熔体流量泵轴的转速。据现有技术，这种生产线原来配有一个功能母粒添加机，其控制器与每个纺丝熔体流量泵变频器都有一对线相连。因为每个变频器的输出频率达到预设运行频率时，其y1端子输出的电信号会发生变化，原控制器的控制模式就是通过连线获取各熔体流量泵变频器的y1端子信号，然后根据电信号的高、低作为判断各熔体流量泵开、停的依据，最后根据整条生产线熔体流量泵的开停个数来决定母粒添加机的转速，从而控制功能母粒的添加量(控制系统结构如图1)，控制器从四个熔体流量泵变频器中获取各变频器达到预设频率前后对应的开、关信号；然后控制器根据所接收的四个熔体流量泵变频器开、关信号，将对应输出频率信号经通信口发送到母粒添加机变频器，然后经电机控制母粒添加机的转速。这种控制模式存在如下缺点：
3.一、在纺丝生产过程中，当某一部位卷绕工序因故障停下来时，若该部位熔体流量泵继续运行，则熔体流量泵排出的纺丝熔体就成为废料，但如果每次卷绕故障，都对相应的熔体流量泵停机来减少废料的排放，则因熔体流量泵频繁开、停，容易造成挤压机机头压力波动，引起产品质量问题。因此实际生产中，在保证产品质量的前提下，当某一部位的卷绕工序停下来的时候，生产车间要求工艺人员通过降低该部位的熔体流量泵轴的转速，来达到减少废料排放的目的。但采用上述母粒添加机控制模式时，因为该部位的熔体流量泵轴速度只是降低而不是停止，因此该模式下母粒添加机的转速不会随着熔体流量泵的降速而降低，造成熔体流量泵降速前后功能母粒与主原料的混合比不均匀。所以在该模式下，当卷绕发生故障时不能通过降低熔体流量泵轴转速来达到减少废料排放的目的；
4.二、在开发新功能纤维的试验过程中，经常需要根据产品的物理指标来调节熔体流量泵轴的转速。在原来的母粒添加机控制模式下，每次调节熔体流量泵轴的速度后，为保证调速前后功能母粒与主原料的混合比均匀，相应部位的母粒流量系数都要经工艺人员计算并重新设置，这样会影响工艺人员的工作效率。上述情况不但在新产品开发过程存在，其他需调节熔体流量泵速度的时候都会遇到；
5.三、现有的控制器是早期产品，其程序中母粒最少调节重量是0.1g，但随着母粒新品种的不断开发，生产中发现有些功能纤维对母粒的添加量比较敏感，要求母粒最少调节重量小于0.1g，这时现有的控制器就无法满足生产需求；
6.四、启动熔体流量泵变频器后，其y1端子输出信号不是立即变化，需等到输出频率上升到接近运行频率时，y1端输出信号才变化，这时母粒添加机才对该熔体流量泵的运行作出响应，也就是说熔体流量泵升速过程(一般大于10秒)母粒添加机的响应是滞后的，这过程会影响产品质量；
7.五、原有控制模式没有对控制过程进行监测、记录，不利于产品质量的追溯。
技术实现要素：
8.本发明所要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提供一种母粒添加机的转速会随着熔体流量泵变化而变化使得生产效率高且达到减少废料排放的目的的纺丝功能母粒添加机控制系统及其控制方法。
9.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种纺丝功能母粒添加机控制系统，它还包括：
10.第一变频器模块，用于控制熔体流量泵的流量，所述的第一变频器模块与熔体流量泵一一对应；
11.第二变频器模块，用于控制母粒添加机的转速；
12.控制器，所述的控制器的第一通信口均与第一变频器模块、第二变频器模块电连接；
13.所述的控制器采集到第一变频器模块的当前运行频率信号后，控制器经计算后把反馈的输出频率信号传递给第二变频器模块，第二变频器模块控制母粒添加机的转速。
14.采用以上结构后，本发明与现有技术相比具有以下优点：控制器的第一通信口经一条网线与第一变频器模块、第二变频器模块电连接，也就是说控制器与各个熔体流量泵及母粒添加机的变频器通信端相连，控制器通过不断地循环读取各个熔体流量泵变频器的当前运行频率，经过控制器计算后将对应的频率值发送到母粒添加机变频器，再经异步电机、减速箱来控制母粒添加机的转速，从而使母粒添加机的转速可自动跟随各熔体流量泵轴速度的变化，当卷绕发生故障时能通过降低熔体流量泵轴转速来达到减少废料排放的目的，同时当调节熔体流量泵轴的转速时，相应部位的母粒流量系数不需要经工艺人员计算并重新设置，生产效率高。
15.作为优选，它还包括监测模块，所述的监测模块的第一通信口均与第一变频器模块、第二变频器模块、控制器的通讯线电连接，所述的监测模块用于接收第一变频器模块的当前运行频率信号和第二变频器模块的输出频率信号，在生产过程中，控制器读取各熔体流量泵变频器频率和发送频率到第二变频器模块时，监测模块通过监测程序，采用被动接收的方式获得各熔体流量泵变频器和第二变频器模块的当前运行频率，并以曲线形式记录各个变频器的频率值，相当于记录了控制器的输入和输出信号，从而方便管理人员对控制器工作状况进行检查。
16.作为优选，它还包括测速板和用于检测母粒添加机转速的速度传感器模块，所述的测速板与速度传感器模块电连接，所述的速度传感器模块把采集到的母粒添加机的转速信号传递给测速板进行处理，速度传感器模块对母粒添加机的转轴速度进行检测，测速板处理来自速度传感器模块的信号，并且将处理结果暂存起来。
17.作为优选，所述的控制器的第二通信口与监测模块的第二通信口、测速板电连接，控制器通过它的第一通信口循环读取各熔体流量泵变频器的运行频率，通过第二通信口连续读取测速板中母粒添加机转轴的速度信号，再对接收到的熔体流量泵变频器频率信号和母粒添加机转轴的速度信号进行综合处理，然后控制第二变频器模块的频率，进而控制母粒添加机的转速。而监测模块通过自身的第一通信口，采用被动接收的方式获得各熔体流
量泵变频器和第二变频器模块的当前运行频率；通过第二通信口，被动接收母粒添加机转轴的速度信号并进行曲线记录，这样监测装模块就可对各变频器的频率及添加机转轴速度进行记录。
18.作为优选，它还包括报警模块，所述的报警模块与控制器电连接，在控制器检测到第一变频器模块的运行频率没有变化，而母粒添加机转轴速度异常时报警。
19.一种控制方法，包括上述任一项所述的一种纺丝功能母粒添加机控制系统，它包括以下步骤：
20.一、开始生产时，按工艺要求设置第一变频器模块和第二变频器模块的运行频率；
21.二、等每个熔体流量泵稳定运行后，启动母粒添加机并让它按手动模式运行起来，分别完成挤压机排废料、纺小卷丝、检测等步骤；
22.三、当步骤二的小卷丝质量经检测达到工艺要求后，按手动/自动切换键，控制器将进入自动控制模式；
23.四、自动控制时，控制器通过第一通信口每隔100ms～300ms读取一个第一变频器模块的运行频率，通过第二通信口连续读取测速板中母粒添加机转轴的速度信号，当控制器检测到第一变频器模块的运行频率有变化时，控制器执行主控制，实现对母粒添加机转速的主动调节；当控制器检测到第一变频器模块的运行频率均没有变化时，则执行下一个步骤；
24.五、执行负反馈控制和报警功能：负反馈控制用于对母粒添加机的转轴速度因外部因素发生缓慢变化时进行修正，报警功能用于对母粒添加机发生故障时进行预警；
25.六、监测模块通过自身的第一通信口，采用被动接收的方式获得第一变频器模块和第二变频器模块的当前运行频率；通过第二通信口，被动接收母粒添加机转轴的速度信号；
26.七、重复步骤四至六直到停机。
27.采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下优点：一、控制器通过读取各熔体流量泵变频器频率并计算出第二变频器模块的理论运行频率值fs及转轴目标速度v
目
作出自动跟随，当卷绕发生故障时可以通过降低熔体流量泵轴转速来达到减少废料排放的目的；二、利用主控制实现对母粒添加机转速的主动调节，用在需调节熔体流量泵速度的场合，保证调速前后功能母粒与主原料的混合比均匀；三、控制器每隔100ms～300ms读取一个熔体流量泵变频器的频率，读取四个变频器需0.4～1.2s,达到快速响应各个熔体流量泵变频器频率变化的目的，母粒添加机的响应是快速的，变频器升速或降速期间产品质量受的影响可以忽略；四、利用监测模块对控制过程进行监测、记录，利于产品质量的追溯。
28.作为优选，所述的步骤四中的主控制是指控制器通过第一通信口循环读取每个第一变频器模块的运行频率，通过第二通信口连续读取测速板中母粒添加机转轴的速度信号，再对接收到的第一变频器模块频率信号和母粒添加机转轴的速度信号进行综合处理，然后控制第二变频器模块的频率，进而控制母粒添加机的转速，当第一变频器模块的运行频率变化时，也就是熔体流量泵速度变化时，控制器立马对母粒添加机的转速进行快速、准确的适用性控制。
29.作为优选，所述的负反馈控制是指控制器将手动控制转为自动控制时第一次输出到第二变频器模块的运行频率作为基准输出频率fs，然后读取每个第一变频器模块的频率
值，根据公式获得整条生产线的基准流量lr，同时读取测速板中母粒添加机转轴的速度信号，将该速度信号作为与第二变频器模块基准输出频率fs对应的转轴基准速度v
基
，确定三个基准量后，控制器进入连续控制状态，通过读取各变频器频率，根据公式来确定生产线实际流量lr、第二变频器模块的理论运行频率值fs及转轴目标速度v
目
，再读取测速板中母粒添加机转轴的速度信号，将该速度信号作为实际速度v
实
与目标速度v目进行比较，根据速度的偏差值确定第二变频器模块的实际运行频率f，针对母粒添加机转轴因所受阻力变化导致转速发生的比较缓慢且幅值较小的变化，也能及时反应进行修正，可靠性高。
30.作为优选，所述的报警功能是指控制器检测到第一变频器模块的运行频率没有变化，但从测速板中读取的母粒添加机转轴实际速度v
实
与目标速度v
目
之差的绝对值|
△
v︱≧m时，启动一个定时n分钟的定时器，如果在n分钟内控制器每次读取母粒添加机转轴实际速度v
实
后，|
△
v︱≧m一直成立，那么n分钟后控制器就会驱动报警模块进行报警；如果在n分钟内出现|
△
v︱＜m或控制器检测到第一变频器模块的运行频率有变化时，则停止定时器并将其清零，母粒添加机转轴速度异常时可报警，生产过程中母粒添加机若发生故障而能及时发现、处理，生产的次品或废品就变少，那么整个生产成本会更低。
31.作为优选，所述的步骤四中当控制器检测到第一变频器模块的运行频率均没有变化时是指控制器连续五次检测到第一变频器模块的运行频率没有变化，可靠性高。
附图说明
32.图1是本现有技术的电路原理图。
33.图2是本发明一种纺丝功能母粒添加机控制系统的电路原理图。
34.图3是本发明一种纺丝功能母粒添加机控制系统控制器结构的示意图。
35.图4是本发明一种纺丝功能母粒添加机控制系统的控制流程图。
36.图5是本发明一种纺丝功能母粒添加机控制系统的报警流程图。
37.图6是本发明一种纺丝功能母粒添加机控制系统控制器与监测模块、测速板之间的接线图。
38.图7是本发明一种纺丝功能母粒添加机控制系统测速板的接线图。
39.其中，1、第一变频器模块，2、第二变频器模块，3、控制器，4、监测模块，5、测速板，6、速度传感器模块，7、报警模块。
具体实施方式
40.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
41.如图2所示，本发明提供一种纺丝功能母粒添加机控制系统，包括控制器3、第一变频器模块1、第二变频器模块2，第一变频器模块1与熔体流量泵一一对应，用于控制熔体流量泵的流量，也叫熔体流量泵变频器，熔体流量泵通过控制泵轴速度来控制流量；第二变频器模块2，用于控制母粒添加机的转速，也叫母粒添加机变频器，具体是经异步电机、减速箱来控制母粒添加机的转速；控制器3通过第一通信口与第一变频器模块1、第二变频器模块2电连接，控制器3通过第一通信口读取每个第一变频器模块1的当前运行频率，经控制器3计算后也经第一通信口将输出频率信号发送到第二变频器模块2，然后经电机控制母粒添加机的转速，从而使母粒添加机的转速可自动跟随各熔体流量泵轴速度的变化。具体地，以下
以熔体流量泵的数量四个为例，为了解决现有技术在熔体流量泵升速过程至少滞后十秒才响应的问题，控制器3每隔200ms读取一个熔体流量泵变频器的频率，读取四个变频器并处理、延时约需1s,达到快速响应各个熔体流量泵变频器频率变化的目的。另外，在控制器3的内部计算过程中，每一个数据的小数点后都保留足够的位数，至少为三位数，使得最后发送到第二变频器模块2的频率精度为0.01hz,当功能纤维产品对母粒添加量比较敏感时，控制器3也能满足生产要求。
42.具体地，如图3，控制器3它由两部分组成：一部分的作用是读取外部信号、内部运算和输出控制信号；另一部分是按键输入及数据显示，两者之间的信息交换通过i2c总线、中断连接线、定时复位线完成。控制器3的通信口经一条网线与各个熔体流量泵及母粒添加机的变频器通信端相连。控制器3左右两部分的四条连接线从上到下分别是scl和sda两条i2c总线、中断连接线int、定时复位线rst。
43.具体地，控制器3工作过程如下：控制器3刚上电或在运行中按复位键后，首先从e2rom中读出各熔体流量泵的泵供量数据，以最小那个泵供量数(不为零)为分母，以各熔体流量泵的泵供量数据为分子，计算出各个熔体流量泵的泵供量系数k1、k2、k3、k4并在显示器中依次显示出来以备工艺人员确认；然后再从e2rom读出控制器最新一次存储的母粒添加机运行频率，并将该频率发送到第二变频器模块2。监测模块4包括一台带有监测程序的电脑和两块通信接口转换板，一个通信接口转换模块用于接收各变频器的频率的信号，型号为rs232/485转换板；另一个通信接口转换模块用于接收添加机转轴速度信号，型号为rs232/422转换板。
44.具体地，控制器3手动/自动控制的切换过程：开始生产时，工艺人员根据试验得出的结果，首先按工艺要求设置好各熔体流量泵及第二变频器模块2的运行频率，等各熔体流量泵稳定运行后，启动母粒添加机并让它按手动模式运行起来，分别完成挤压机排废料、纺小卷丝、检测等步骤，当所纺的小卷丝质量经检测达到工艺要求后(小卷丝就是未满卷的卷丝)，按手动/自动切换键，控制器3将进入自动控制模式：控制器3首先将当前设置的控制频率发送到第二变频器模块2，然后完整、准确地读取一遍各个熔体流量泵变频器的运行频率，作为各变频器的基准运行频率fr，将各频率值fr与对应的泵供量系数k相乘，得到各部位的基准流量，再将各部位的基准流量相加，得出整条生产线的基准流量lr(公式1)；另外手动控制转为自动控制时第一次输出到第二变频器模块的运行频率作为基准输出频率fs，这样就完成控制器自动运行所需的基准值确定。然后循环读取各个熔体流量泵变频器的当前运行频率fr，经计算可得出整条生产线的实际流量lr(公式2)，再根据公式3可计算出第二变频器模块2的理论运行频率fs。控制器通过不断地循环读取各个熔体流量泵变频器的当前运行频率，经过公式1和公式3计算后将对应的频率值fs发送到第二变频器模块2，再经异步电机、减速箱来控制母粒添加机的转速，从而使母粒添加机的转速可自动跟随各熔体流量泵轴速度的变化。
45.lr＝fr1*k1+fr2*k2+fr3*k3+fr4*k4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式1
46.lr＝fr1*k1+fr2*k2+fr3*k3+fr4*k4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式2
47.fs＝lr/lr*fsꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式3
48.上述公式中：lr：整条生产线的基准流量；
49.lr：整条生产线的实际流量；
50.fr1-fr4：四个熔体流量泵变频器的基准频率；
51.fr1-fr4：四个熔体流量泵变频器的当前频率；
52.k1-k4：四个熔体流量泵的泵供量系数；
53.fs：第二变频器模块2的基准频率；
54.fs：根据四个熔体流量泵变频器当前实际运行频率计算得出的第二变频器模块2理论运行频率。
55.作为一种实施例，为了验证控制器3的工作过程是否正常，它还包括监测模块4，监测模块4的第一通信口均与第一变频器模块1、第二变频器模块2、控制器3的通讯线电连接，监测模块4的第一通信口经网线与各个熔体流量泵变频器、第二变频器模块2及控制器3的通讯线相连，在生产过程中，控制器3读取各熔体流量泵变频器频率和发送频率到第二变频器模块2时，监测模块4通过监测程序，采用被动接收的方式获得各熔体流量泵变频器和第二变频器模块2的当前运行频率，并以曲线形式记录各个变频器的频率值，相当于记录了控制器3的输入和输出信号，从而方便管理人员对新控制器工作状况进行检查。具体地，被动接收是指控制器3通过网线发出读取变频器运行频率的指令，变频器向控制器3发送频率值，但因为监测模块4的通信囗经网线与控制器3、变频器的通信囗相连，并且通讯参数的设置一样，所以控制器3发出的指令及变频器发送的频率值监测装置都能收到，因为控制器3和变频器是主动发送信息，监测模块4不发送信息，只接收信息，所以它是被动的。
56.作为一种实施例，为了便于工艺人员了解母粒添加机的转动情况，确定控制系统的实际执行效果，它还包括测速板5和速度传感器模块6，测速板5与速度传感器模块6电连接，利用速度传感器模块6采集母粒添加机的转轴速度信号，然后把此信号传递给测速板5，测速板5利用测速程序可处理来自速度传感器模块6的信号，并且将处理结果暂存起来。具体地，测速板5是一块速度信号检测电路板，它包含一块单片机(型号:stc12c5616ad)和两块通信芯片(型号:sn75176bp)，它还包括直流5v的稳压、滤波元件，另外还有光耦隔离器件和抗输入干扰的阻容元件，通过单片机程序可以检测、处理速度脉冲信号。当测速板5接到监测模块4或控制器3的询问信号时，测速板5将处理后的速度信号发送给监测模块4或控制器3。具体地，速度传感器模块6为霍尔速度传感器，同时在母粒添加机转轴的外圆周上设有正对着霍尔速度传感器的磁铁。
57.作为一种实施例，为了实现对母粒添加机的转轴速度进行监控，开发初期将监测模块4通过第二通信口与测速板5相连，监测模块4通过监测程序经第二通信口不断读取测速板5中暂存的母粒添加机转轴速度信号并进行曲线记录，这样监测模块4就可对各变频器的频率及添加机转轴速度进行记录。具体地，监测模块4就是一台带有监测程序的电脑和两块通信接囗转换板，一块用于接收变频器的信号，另一块用于接收测速板5中的转轴反馈速度。(说明：因修改后的图2中监测模块已不可能主动读取测速板5的信号，这里说“开发初期”就是还没有最后采用图2的连接方式，还是由监测模块4来读取测速板信号，也就是说当控制器3不与测试板5连接时，由监测模块4主动来读取测速板5信号。当控制器3与测速板5连接时，监测模块4被动接收测速板5信号)
58.作为一种实施例，在使用中发现：即使第二变频器模块2的输出频率不变，母粒添加机的转轴速度有时也会因外部因素(如所受阻力)变化而缓慢变化，当速度偏差持续一段时间而得不到修正时，就会影响产品的质量，为了解决这个问题，将控制器3改为带双通信
口的控制芯片，并将控制器3的第二通信口与测速板5及监测模块4的第二通信口相连，同时还修改控制程序和监测程序，使监测模块4不再向测速板5发出读取转轴速度的指令，改由控制器3来主动读取。改造后的控制系统如图2，其中控制器3通过它的第一通信口循环读取各熔体流量泵变频器的运行频率，通过第二通信口连续读取测速板中母粒添加机转轴的速度信号，再对接收到的熔体流量泵变频器频率信号和母粒添加机转轴的速度信号进行综合处理，然后控制第二变频器模块2的频率，进而控制母粒添加机的转速。而监测模块4通过自身的第一通信口，采用被动接收的方式获得各熔体流量泵变频器和第二变频器模块2的当前运行频率；通过第二通信口，被动接收母粒添加机转轴的速度信号。具体地，控制器3为单片机，型号为stc12c5a60s2。
59.具体地，为了实现对母粒添加机的转轴速度的修正，开机时将控制器3设置为手动模式，当控制及执行设备都正常、稳定运行且产品指标达到要求后，按手动/自动切换键，控制器3进入自动控制模式：控制器3将手动控制转为自动控制时第一次输出到第二变频器模块2的运行频率作为基准输出频率fs，然后读取各熔体流量泵变频器频率值，根据公式1获得整条生产线的基准流量lr，同时读取测速板中母粒添加机转轴的速度信号，将该速度信号作为与第二变频器模块2基准频率fs对应的转轴基准速度v
基
。确定三个基准量后，控制器3进入连续控制状态，通过读取各变频器频率，根据公式2至公式4来确定生产线实际流量lr、第二变频器模块2的理论运行频率值fs及转轴目标速度v
目
，再读取测速板5中母粒添加机转轴的速度信号，将该速度信号作为实际速度v
实
与目标速度v
目
进行比较，根据速度的偏差值确定第二变频器模块2的实际运行频率f(参照公式5-8)。
[0060]v目
＝fs/fs*v
基
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式4
[0061]
δv＝v
实
–v目
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式5
[0062]
当
△
v＝0时，f＝fsꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式6
[0063]
当
△
v《0时，f＝fs+δf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式7
[0064]
当
△
v》0时，f＝f
s-δf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式8
[0065]
公式(4)-(8)中：
[0066]fs
：整条生产线正常生产的情况下，控制器3刚由手动转为自动控制时第一次输出到第二变频器模块2的运行频率，也就是基准频率；
[0067]v基
：控制器3刚由手动转为自动控制，母粒添加机正常运行时的转轴速度，也就是基准速度；
[0068]fs
：自动控制过程中，根据四个熔体流量泵变频器当前实际运行频率计算得出的第二变频器模块2理论运行频率；
[0069]v目
：对应第二变频器模块2理论运行频率fs的转轴计算速度，即目标速度；
[0070]v实
：自动控制模式下，母粒添加机长时间工作时转轴的实际速度；
[0071]
δv：母粒添加机转轴实际速度与目标速度的差值；
[0072]
δf：第二变频器模块2的频率修正值；
[0073]
f：第二变频器模块2的实际运行频率。
[0074]
上述参数中，第二变频器模块2的频率修正值
△
f由工艺人员根据生产实际情况设置并储存在控制器3的e2rom中。
[0075]
具体地，在功能性纤维的生产过程中，各熔体流量泵开或停、升速或降速等操作属
于比较大的操作，母粒添加机若不能及时作出响应，对产品质量影响较大，从上述可看出：控制器3的自动控制过程中，对应于这些大操作，控制器通过读取各熔体流量泵变频器频率并根据公式1-4计算出第二变频器模块2的理论运行频率值fs及转轴目标速度v
目
作出自动跟随，这是控制器3的主控制功能。而从实际生产中可观察到：母粒添加机转轴因所受阻力变化导致转速发生变化通常是比较缓慢且幅值较小的。因此控制器3根据公式5-8对母粒添加机转轴速度缓慢变化的负反馈控制相对于控制器3跟随各熔体流量泵轴速度变化的主控制来说是从动的：当控制器3检测到各熔体流量泵变频器的运行频率有变化时，直接将公式3得出的第二变频器模块2的理论运行频率值fs作为实际运行频率发送到第二变频器模块2，不再执行对母粒添加机转轴速度的负反馈控制；当控制器连续五次检测到各熔体流量泵变频器的运行频率没有变化时(四个流量泵变频器，每隔200ms读取一个流量泵变频器的频率，一至四号变频器顺序检测一次并处理、延时后用时约1秒，循环检测5次耗时约5秒)，不执行主控制，而是根据公式4-8的结果执行对母粒添加机转轴速度的负反馈控制。控制器3通过这种主控制与从动的负反馈控制相结合的设计，较好地满足生产控制的实际需求。控制器3的控制流程见图4。
[0076]
作为一种实施例，由于功能性母粒的价格通常比较贵，如果生产过程中母粒添加机发生故障而没有及时发现、处理，生产的次品或废品就变多，那么整个生产成本会更高，因此控制器3还增加报警功能，它还包括报警模块7，报警模块7与控制器3电连接，在控制器3检测到各熔体流量泵变频器的运行频率没有变化，但从测速板5中读取的母粒添加机转轴异常时报警。具体地，在控制器3检测到各熔体流量泵变频器的运行频率没有变化，但从测速板中读取的母粒添加机转轴实际速度v
实
与目标速度v
目
之差的绝对值|
△
v︱≧m时，启动一个定时n分钟的定时器，如果在n分钟内控制器3每次读取母粒添加机转轴实际速度v
实
后，|
△
v︱≧m一直成立，那么n分钟后控制器就会驱动报警模块7进行报警；如果在定时时间内出现|
△
v︱＜m或控制器3检测到熔体流量泵变频器的运行频率有变化时，则停止定时器并将其清零。上述m为母粒添加机转轴实际速度v
实
与目标速度v
目
之差的报警阈值，n为定时器所定时的时间，m和n均由工艺人员根据所生产的功能纤维品种需要来设定并储存在控制器的e2rom中。控制器3的报警流程见图5。
[0077]
控制器3具有如下功能：操作权限的设置与辨别；熔体流量泵泵供量设置；控制器手动操作时的频率设置与控制；第二变频器模块2的频率修正值
△
f、母粒添加机转轴速度报警阈值m和定时器的定时时间n设置；自动控制时跟随各熔体流量泵变频器频率变化的主控制及从动于主控制的负反馈控制；母粒添加机转轴速度异常报警。
[0078]
具体地，控制器3的接线图如图6，测速板5的接线图如图7，其中75176是指型号为sn75176bp的通信芯片。
[0079]
具体来说，本发明的原理是控制器3的第一通信口经一条网线与第一变频器模块1、第二变频器模块2电连接，也就是说控制器3与各个熔体流量泵及母粒添加机的变频器通信端相连，控制器3通过不断地循环读取各个熔体流量泵变频器的当前运行频率，经过控制器计算后将对应的频率值发送到第二变频器模块2，再经异步电机、减速箱来控制母粒添加机的转速，从而使母粒添加机的转速可自动跟随各熔体流量泵轴速度的变化，当卷绕发生故障时能通过降低熔体流量泵轴转速来达到减少废料排放的目的，同时当调节熔体流量泵轴的转速时，相应部位的母粒流量系数不需要经工艺人员计算并重新设置，生产效率高。
[0080]
本技术方案与现有技术相比，额外增加速度传感器模块6、测速板5及监测模块4三部分，相应地增加了测速程序和监测程序，再加上控制器3跟随各熔体流量泵变频器频率变化的主控制功能，就已经解决旧控制系统使用中所存在的5个问题。另外，本技术方案根据实际使用情况，针对母粒添加机转轴转速所开发的负反馈控制及报警功能，使得控制器3的控制功能更完善，更能解决生产中的实际问题，同时降低了生产成本，而这也正是其他母粒添加机控制系统可能缺少的。此外，根据生产品种的不同，本技术方案可设置相应的频率修正值
△
f、报警阈值m和定时时间n，提高了灵活性、适应性。
[0081]
动作过程：一、开始生产时，按工艺要求设置好各熔体流量泵及第二变频器模块2的运行频率。二、等各熔体流量泵稳定运行后，启动母粒添加机并让它按手动模式运行起来，分别完成挤压机排废料、纺小卷丝、检测等步骤。因为每次开始生产产品时，都要检测产品的物理指标:其中纤度、拉伸强度是基本检测项目，不同产品还有其他别的检测要求，只有检测指标达到要求后才开始连续、批量地生产。因为检测所需的丝用量不多，所以纺小卷丝即可满足检测要求，不必等到满卷时才落丝拿去检测，这样可以快点得到检测结果。三、当产品质量达到要求后，按手动/自动切换键，控制器将进入自动控制模式，跟随各熔体流量泵变频器频率变化的主控制及从动于主控制的负反馈控制；母粒添加机转轴速度异常报警。
[0082]
实施例
[0083]
一种控制方法，包括上述任一项所述的一种纺丝功能母粒添加机控制系统，它包括以下步骤：
[0084]
一、开始生产时，按工艺要求设置第一变频器模块1和第二变频器模块2的运行频率，在控制器3的内部计算过程中，每一个数据的小数点后都保留至少为三位数，使得最后发送到第二变频器模块2的频率精度为0.01hz；
[0085]
二、等每个熔体流量泵稳定运行后，启动母粒添加机并让它按手动模式运行起来，分别完成挤压机排废料、纺小卷丝、检测等步骤；
[0086]
三、当步骤二的小卷丝质量经检测达到工艺要求后，按手动/自动切换键，控制器将进入自动控制模式；
[0087]
四、每隔100ms～300ms控制器3读取一个第一变频器模块1的运行频率(可选择100ms、200ms或300ms)，当控制器3检测到第一变频器模块1的运行频率有变化时，控制器3执行主控制，实现对母粒添加机转速的主动调节，具体地，控制器3通过第一通信口循环读取每个第一变频器模块1的运行频率，通过第二通信口连续读取测速板5中母粒添加机转轴的速度信号，再对接收到的第一变频器模块1频率信号和母粒添加机转轴的速度信号进行综合处理，然后控制第二变频器模块2的频率，进而控制母粒添加机的转速；当控制器3检测到第一变频器模块1的运行频率均没有变化时，则执行下一个步骤；
[0088]
五、执行负反馈控制和报警功能：负反馈控制用于对母粒添加机的转轴速度因外部因素发生缓慢变化时进行修正，报警功能用于对母粒添加机发生故障时进行预警；负反馈控制是指控制器3将手动控制转为自动控制时第一次输出到第二变频器模块2的运行频率作为基准输出频率fs，然后读取每个第一变频器模块1的频率值，根据公式获得整条生产线的基准流量lr，同时读取测速板5中母粒添加机转轴的速度信号，将该速度信号作为与第二变频器模块2基准频率fs对应的转轴基准速度v
基
，确定三个基准量后，控制器3进入连续
控制状态，通过读取各变频器频率，根据公式来确定生产线实际流量lr、第二变频器模块2的理论运行频率值fs及转轴目标速度v
目
，再读取测速板5中母粒添加机转轴的速度信号，将该速度信号作为实际速度v
实
与目标速度v
目
进行比较，根据速度的偏差值确定第二变频器模块2的实际运行频率f；报警功能是指从测速板5中读取的母粒添加机转轴实际速度v
实
与目标速度v
目
之差的绝对值|
△
v︱≧m时，启动一个定时n分钟的定时器，如果在n分钟内控制器3每次读取母粒添加机转轴实际速度v
实
后，|
△
v︱≧m一直成立，那么n分钟后控制器3就会驱动报警模块7进行报警；如果在n分钟内出现|
△
v︱＜m或控制器3检测到第一变频器模块1的运行频率有变化时，则停止定时器并将其清零；(只有在运行负反馈控制的情况下才执行报警功能)
[0089]
六、监测模块4通过自身的第一通信口，采用被动接收的方式获得第一变频器模块1和第二变频器模块2的当前运行频率；通过第二通信口，被动接收母粒添加机转轴的速度信号；
[0090]
七、重复步骤四至六直到停机。
[0091]
采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下优点：一、控制器通过读取各熔体流量泵变频器频率并计算出第二变频器模块2的理论运行频率值fs及转轴目标速度v
目
作出自动跟随，当卷绕发生故障时可以通过降低熔体流量泵轴转速来达到减少废料排放的目的；二、利用主控制实现对母粒添加机转速的主动调节，用在需调节熔体流量泵速度的场合，保证调速前后功能母粒与主原料的混合比均匀；三、控制器每隔100ms～300ms读取一个熔体流量泵变频器的频率，读取四个变频器需0.4～1.2s,达到快速响应各个熔体流量泵变频器频率变化的目的，母粒添加机的响应是快速的，变频器升速或降速期间产品质量受的影响可以忽略；四、利用监测模块对控制过程进行监测、记录，利于产品质量的追溯；五、在控制器3的内部计算过程中，每一个数据的小数点后都保留足够的位数，至少为三位数，使得最后发送到第二变频器模块2的频率精度为0.01hz,当功能纤维产品对母粒添加量比较敏感时，控制器3也能满足生产要求。
[0092]
在上述方案的基础上，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。