专利名称：一种hshm-pe纤维后牵伸机电气传动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及纺织纤维工艺传动装置领域，特别是涉及一种HSHM-PE纤维 后牵伸机电气传动系统。
背景技术：
在高强高模聚乙烯(HSHM-PE: High Strength High Modulus Polyethylene )
纤维牵伸操作中，对电气传动要求可以概括为"三高一少"，包括
1) 高同步性电机转速要求横向转速一致，纵向比例同步；
2) 高精确性转速稳定，精确度高； 3 )高可靠性；
4)维-修少或免维z修。
由于纤维的强度高、均匀性不稳定、以及在生产中经常需要调动工艺，致 使后牵伸机传动装置产生转矩不稳定、出现强烈的扭转力矩沖击的现象。这不 仅会影响后牵伸机的机械寿命，甚至会导致设备事故。
目前，控制后牵伸机的方案有很多种，最常见的是用滑差调速电机一拖五 的速度及扭矩的控制方式。其结构示意图如图l所示，采用一台滑差调速电机 100作为主机。通过所述主机的速度，利用传动轴分别通过五台无级变速器给 五台牵伸机组传动(单边轴传动)。
参见图1，以滑差调速电机100作为主机。所述主机分别与一号无级变速 器200a、 二号无级变速器200b、三号无级变速器200c、四号无级变速器200d、 及五号无级变速器200e相连；其中，所述一号无级变速器200a、 二号无级变 速器200b、三号无级变速器200c、四号无级变速器200d、五号无级变速器200e 分别用于调节一号牵伸机组300a、 二号牵伸机组300b、三号牵伸才几组300c、 四号牵伸机组300d、五号牵伸机组200e的单机转速。
采用图1所示的控制后牵伸机的方法，每台牵伸机组的单机转速分别控制 由该台牵伸机组对应的无级变速器进行调节。因此，五台牵伸机的转矩不平衡， 其输出转速不稳定，致使调节工艺麻烦，机械故障率较高，动态响应比较慢， 在高转矩情况下经常出现无级变速器打滑等现象，使后牵伸机传动设备不能长
4期处于良好的工作状态，从而影响生产质量和生产效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传 动系统，能够降低电气传动系统的机械故障率，使后牵伸机传动设备处于良好 的工作状态，从而有效地提高生产效益和质量。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传 动系统，所述系统包括人机界面、主控PLC、扩展模块、至少两个直流调速单 元；其中，每个直流调速单元均包括一台直流调速器、 一台直流电机、以及一 台测速反馈电机；
所述人机界面的信号输入/输出端接所述主控PLC的第 一通讯串口 ；所述 主控PLC的第二通讯串口分别与各直流调速单元的每台直流调速器的模拟输 入/输出端口相连；所述主控PLC的数字输7v/输出端接扩展模块的数字输入/ 输出端，所述扩展模块的模拟输入/输出端接各直流调速器的模拟输入/输出端；
所述主控PLC定义一台直流调速器为逻辑主直流调速器，其余直流调速 器均为逻辑从直流调速器；各个直流调速单元的直流调速器之间通过^t拟量通 道形成环形互锁连接，传输转矩分量。
优选地，所述各个直流调速单元的直流调速器之间通过模拟量通道形成环 形互锁连接具体为
所述逻辑主直流调速器的输出接第一逻辑从直流调速器的输入；所述第一 逻辑从直流调速器的输出接第二逻辑从直流调速器的输入；如此依次循环，形 成环形连接；
逻辑主直流调速器输出自身转矩分量给第一逻辑从直流调速器；第一逻辑 从直流调速器将所述逻辑主直流调速器的转矩分量作为附加转矩，同时再将自 身的转矩分量传输至笫二逻辑从直流调速器；如此依次循环，形成环形互锁连接。
优选地，所述逻辑主直流调速器工作在P-I^f莫式，其比例积分P243二0;所 述逻辑从直流调速器工作在P模式，其比例积分P243=l。
优选地，每个直流调速器均配备RS-485串4亍协议通讯接口，通过Modbus 串行协议通讯分别与所述主控PLC进行数据交换。优选地，所述数据交换包括速度、给定值、控制字、以及状态字的通讯。
优选地，所述主控PLC通过控制字和状态字读写直流调速器的状态和命令。
优选地，所述主控PLC对各直流调速器的速度和转矩建立实时监控。
优选地，所述主控PLC将实时监控得到的直流调速器运转情况或故障信 息输出至人机界面，向操作人员显示。
优选地，所述主控PLC发送控制字给各直流调速器，自动实现逻辑主直 流调速器和逻辑从直流调速器的运行与速度调节。
优选地，所述扩展模块包括2组子模块；每组子^f莫块包括4条通道；每条 通道用于外接一台直流调速器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
本发明提供一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，包括人机界面、 主控PLC、扩展^^块、至少两个直流调速单元；其中，每个直流调速单元均包 括一台直流调速器、 一台直流电机、以及一台测速反馈电机；由所述主控PLC 定义一台直流调速器为逻辑主直流调速器，其余直流调速器均为逻辑从直流调 速器；各个直流调速单元的直流调速器之间通过模拟量通道形成环形互锁连 接，传输转矩分量。
釆用本发明这种环形互锁结构，可以使得当作为逻辑从直流调速器的某一 台直流调速器出现故障时，整个系统能自动停止运行。此时，逻辑主直流调速 器将以待速状态运行，作为逻辑从直流调速器的其他直流调速器停止运转。由 此，摆脱了对单个直流调速器依赖性很高的缺点，就算逻辑主直流调速器对应 的测速反馈电机发生故障，也不会'出现飞车的危险，使得本发明所述电气传动 系统的机械故障率低，能够保证后牵伸机传动设备长期处于良好的工作状态， 从而提高生产质量和生产效益。
同时，本发明所述系统中，多台直流调速器之间采用速度闭环控制方式， 加入人工界面，能够更加清楚直观的看到直流调速器和直流电机的生产速度、 运行情况、故障状态等，有利于现场操作和故障诊断，进一步提高系统运行的 稳定性。
6图1为现有技术采用滑差调速电机一拖五控制方式的结构图2为本发明所述HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统的工作原理示意
图3为本发明所述HSHM-PE纤维后牵伸^/L电气传动系统结构图； 图4为本发明所述直流调速器电路结构图； 图5为本发明所述扩展模块转换示意图。
具体实施例方式
本发明所要解决的技术问题是提供一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传 动系统，能够降低电气传动系统的机械故障率，使后牵伸机传动设备处于良好 的工作状态，从而有效地提高生产效益和质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例所述系统包括人才几界面、主控PLC (Programmable logic Controller,可编程逻辑控制器)、扩展沖莫块、至少两个直流调速单元。其中， 每个直流调速单元均包括一台直流调速器、 一台直流电机、以及一台测速反馈 电机。
由主控PLC定义其中一个直流调速单元为逻辑主调速单元，其他直流调 速单元为逻辑从调速单元。
每个直流调速单元的直流调速器分别控制一台直流电机，通过直流调速器 自带的数字输入/输出、及模拟输入/输出形成环形网络。其中，每台直流调速 器均为速度闭环控制方式，只定义逻辑上的主、从关系，通过改变逻辑主/从 直流调速器的速度调节的比例-积分关系，改变附加转矩反比例给定源，形成 一种全新的自主/人控制方案。
每个直流调速单元中的直流调速器均自身配备RS-485串行协议通讯接 口 ，分别通过Modbus串行协议通讯与所述主控PLC之间进行数据交换。其中， 所述数据交换包括速度、给定值、控制字、状态字等的通讯。
主控PLC通过控制字和状态字读写直流调速器的状态和命令，并在主控 PLC内部对各个直流调速器的速度和转矩建立实时监控，当直流调速器或直流 电机出现故障时，能够即时报警和自我诊断故障点，进而可以更加便捷的排除
7故障点。
各个直流调速单元的直流调速器之间，通过CPU板自带的模拟量通道， 在各台直流调速器之间形成环形互锁，以便连接、传输转矩分量。
在实际生产中，所述直流调速单元的数目可以根据实际生产需要具体设 定。在纺织纤维工艺传动系统中，所述直流调速单元数目一般为五个。
本发明实施例下面以五个直流调速单元为例，对本发明实施例所述
HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统进行详细描述。实际应用中，包括其他 数目的直流调速单元的传动系统的工作过程与下述相同。
首先，参见图2，为本发明实施例所述HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动 系统的工作原理示意图。图2以第三直流调速器为逻辑主直流调速器为例进行 说明，实际应用中，以其他直流调速器为逻辑主直流调速器的工作过程与下述 相同。
本发明实施例所述HSHM-PE纤维后牵伸才几电气传动系统包括五个直流 调速单元。每个直流调速单元分别包括一台直流调速器、 一台直流电^L、以及 一台测速反馈电机。
所述五台直流调速器通过CPU板自带的模拟量通道，在各台直流调速器 之间形成环形互锁，其工作原理如图2所示。图中连线表示转矩传输通道，已 形成环形结构。
图2中，以第三直流调速器作为逻辑主直流调速器，其他四台直流调速器 均作为逻辑从直流调速器。
所述第三直流调速器的输出接第二直流调速器的输入，所述第二直流调速 器的输出接所述第一直流调速器的输入；所述第三直流调速器的输出接所述第 四直流调速器的输入，所述第四直流调速器的输出接所述第五直流调速器的输 入；所述第五直流调速器的输出接所述第一直流调速器的输入。
由此，使得五台直流调速器之间形成连锁模式，构成主从控制方案。作为 逻辑主直流调速器的第三直流调速电机反馈速度信号给第二直流调速器和第 四直流调速器；第二直流调速器和第四直流调速器得到控制指令后由其自身发 指令给第一直流调速器和第五直流调速器；最后得到指令后的第一直流调速器 和第五直流调速器进行数据校对修复，从而得到一个完整的环状控制网络，以其中，作为逻辑主直流调速器的第三直流调速器工作在P-I才莫式(其比例
积分P243=0 );作为逻辑从直流调速器的其他直流调速器工作在P模式(其比 例积分P2434 )。
通过模拟量将逻辑主直流调速器的转矩送给逻辑从直流调速器(即为图中 的第四直流调速器或第二直流调速器)作为附加转矩，逻辑主直流调速器由模 拟量通道输出转矩分量给第 一逻辑从直流调速器，第 一逻辑从直流调速器将所 述主直流调速器的转矩分量作为自己的附加转矩，同时再将自身的转矩分量传 输至下一台逻辑从直流调速器(即为图中的第五直流调速器或第一直流调速 器)，如此依次循环，形成环形互锁连接。
采用本发明实施例这种环形互锁结构，可以使得当作为从直流调速器的第 一、第二、第四、及第五直流调速器中任意一台直流调速器出现故障时，整个
系统能自动停止运行。此时，作为主直流调速器的第三直流调速器将以待速状 态运行，作为从直流调速器的其他直流调速器停止运转。由此，摆脱了对单个 直流调速器依赖性很高的缺点，就算逻辑主直流调速器对应的测速反馈电机发 生故障，也不会出现飞车的危险。
其中，第三直流调速器与第四直流调速器之间牵伸比例为3-4牵伸倍数； 第四直流调速器与第五直流调速器之间牵伸比例为4-5牵伸倍数；第三直流调 速器与第二直流调速器之间牵伸比例为2-3牵伸倍数；第二直流调速器与第一 直流调速器之间牵伸比例为l-2牵伸倍数；第一直流调速器与第五直流调速器 之间牵伸比例为1-5牵伸倍数。
所述系统的整体结构图如图3所示。参照图3,为本发明实施例所述 HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统结构图。
所述系统包括人机界面10、主控PLC20、扩展才莫块30、开关电源40、 以及调速模块50。
所述调速模块50包括五个直流调速单元，每个直流调速单元中分别包括 一台直流调速器、 一台直流电机、以及一台测速反馈电机。
所述人机界面10外接24V开关电源40,其信号输入/输出端接所述主控 PLC 20的第 一通讯串口 (图3示PortO端口 )；所述主控PLC 20的第二通讯串口 (图3示Portl端口 )分别与各直流调速单元的每台直流调速器的通讯串口 相连；所述主控PLC 20的数字输入/输出端接扩展模块30的数字输入/输出端， 所述扩展模块30的模拟输入/输出端接各直流调速器的模拟输入/输出端。
其中，所述主控PLC 20的第一通讯串口和第二通讯串口均为RS-485串 口 ；直流调速器的通讯串口为RS-485串口 。
各直流调速单元的直流调速器的模拟输入/输出端口依次连接，形成环形 网络。
所述主控PLC 20定义所述调速模块50中一个直流调速单元的直流调速器 为逻辑主直流调速器，其他均为逻辑从直流调速器。
所述人机界面10用于实现操作人员与传动设备之间的人机交互。所述开 关电源40为DC24V电源，用于为主控PLC 20提供外接24V电源。
所述扩展模块用于实现模数转换(A/D)和数模转换(D/A)。
所述主控PLC 20用于将所述人机界面IO输入的数字信号通过所述扩展模 块30转化为模拟信号传输给所述调速模块50的各台直流调速器，使其形成联 动状态。各直流调速器将各指令传输给各台直流电机。而各台直流电机的运行 状况分别通过与该直流电机对应的测速反馈电机将其速度反馈给各直流调速 器。各直流调速器再将反馈速度传输给扩展模块30,由所述扩展模块30将各 模拟信号转化为数字信号，通过所述主控PLC 20将其传入人机界面10,使操 作人员能够清楚、直观的看到各台直流电机的运行情况。
下面详细介绍所述系统的工作流程
所述调速模块50包括第一直流调速单元、第二直流调速单元、第三直 流调速单元、第四直流调速单元、以及第五直流调速单元。
其中，所述第一直流调速单元包括第一直流调速器501—a、第一直流电 机501—b、以及第一测速反馈电机501—c。
所述第二直流调速单元包括第二直流调速器502—a、第二直流电才几
502— b、以及第二测速反馈电机502—c。 所述第三直流调速单元包括第三直流调速器503—a、第三直流电才几
503— b、以及第三测速反馈电机503_" 所述第四直流调速单元包括第四直流调速器504—a、第四直流电机
10504_b、以及第四测速反馈电机504—c。
所述第五直流调速单元包括第五直流调速器505—a、第五直流电机 505—b、以及第五测速反馈电机505j。
所述主控PLC 20定义所述第三直流调速器503—a为逻辑主直流调速器， 其他直流调速器为逻辑/人直流调速器。
其具体工作流程为
作为逻辑主直流调速器的第三直流调速器503—a,用于调节所述第三直流 调速单元的第三直流电才几503—b的运转速度。所述第三直流调速单元的第三测 速反馈电机503—c通过测量得到所述第三直流电机503—b的转速，反馈至所述 第三直流调速器503—a。所述第三直流调速器503—a输出所述速度反々贵至扩展 模块30。所述扩展模块30将所述速度反馈转化为数字量发送至主控PLC 20。 所述主控PLC 20对所述速度反馈进行计算，并将计算结果输出至所述人机界 面10显示。此时，操作人员根据所述人机界面显示的结果，判断后牵伸机的 工作状态，通过所述人机界面10输出第一控制指令至所述主控PLC20。所述 主控PLC 20根据所述第 一控制指令输出第 一指令调速信号。所述第 一指令调 速信号经过所述扩展模块30转化为模拟量信号，输出至第四直流调速器 504—a。所述第四直流调速器504—a才艮据所述第一指令调速信号调节所述第四 直流电机504_b的运行速度。
所述第四直流调速单元的第四测速反馈电机504—c通过测量得到所述第 四直流电机504—b的转速，反馈至所述第四直流调速器504—a。所述第四直流 调速器504—a输出所述速度反馈至扩展模块30。所述扩展模块30将所述速度 反馈转化为数字量发送至主控PLC 20。所述主控PLC 20对所述速度反馈进行 计算，并将计算结果输出至所述人机界面IO显示。此时，操作人员根据所述 人机界面显示的结果，判断后牵伸机的工作状态，通过所述人机界面10输出 第二控制指令至所述主控PLC 20。所述主控PLC 20根据所述第二控制指令输 出第二指令调速信号。所述第二指令调速信号经过所述扩展模块30转化为模 拟量信号，输出至第五直流调速器505一a。
所述第五直流调速单元的工作过程与第四直流调速单元的工作过程相同。
同理，由作为主直流调速器的第三直流调速器503 a对应的第三直流电才几
ii503—b的速度反馈控制第二直流调速单元的运作；由所述第二直流电机502一b 的速度反馈控制第 一直流调速单元的运作。
由此，使所述调速模块50的各台直流调速器之间形成联动状态。由主直 流调速器调节其对应的直流电机工作，通过其对应的测速反馈电机获取该直流 电机的速度反馈，通过主控PLC传送回人机界面，显示输出给操作人员，并 将操作人员下达的控制指令经主控PLC生成指令调速信号，输出至下一级的 从直流调速器，所述从直流调速器根据所述指令调速信号控制其对应的直流电 机的运转，并根据该直流电机的速度反馈进一步控制再下一级的从直流调速单 元的运作。
值得注意的是，本发明实施例所述调速模块中，处于最末级的多台直流调 速器的输入与输出相连。如图2所示，所述第五直流调速器的输出接所述第一 直流调速器的输入。采用这种连接的目的在于进行数据校对修复，以提高每台 电机的速度环控制转速的精确性和稳定性，从而降低了牵伸辊之间的传动误 差。
优选地，本发明实施例所述电气传动系统，可以通过主控PLC方^f更的实 现逻辑主直流调速器和逻辑从直流调速器的切换。具体为由主控PLC发送 控制字给直流调速器实现自动切换。
例如，图3所示以第三直流调速器作为逻辑主直流调速器。当系统需要将 第一直流调速器作为逻辑主直流调速器时，只需由主控PLC重新定义第一直 流调速器为逻辑主直流调速器，并下发控制字至调速模块，各直流调速器接收 到所述控制字后，自动进行主从切换。
优选地，本发明实施例所述电气传动系统，所述主控PLC对各直流调速 器的速度和转矩建立实时监控，并能够将实时监控得到的直流调速器或直流电 机的运转情况或故障信息输出至人机界面，向操作人员显示。由此使得操作人 员能够实时掌握各直流调速器和直流电机的运转状态，有利于及时发现故障点 并快速排除故障。
参见图4，为本发明实施例所述直流调速器电路结构图。所述直流调速器 以欧陆590P/70A调速器为例进行说明。
如图4所示，所述直流调速器的管脚L1、 L2、 L3，通过IKM1分别接输入220V交流电源的U、 V、 W三相；其管脚3和管脚4用于4^启动继电器IKA3; 管脚N接220V交流电的零线，管脚L接220V交流电的W相；管脚B6^妄继 电器IKA2;其管脚A+和管脚A-接直流电机；管脚Gl和管脚G2接测速反馈 电机IG1、 IG2;管脚A7、管脚A1、管脚A4为模拟量输入端口 。
所述直流调速器外接220V交流电源。IKA2为直流调速器定义为无故障 的数字输出中间继电器，其继电器接点送给直流调速器；所述直流调速器将 A7、 Al、 A4的信息传输给扩展模块。而IKA3中间继电器启动时，将联动IKM1 启动，接通交流电源，输入交流电压L1、 L2、 L3,通过直流调速器转化为直 流电压A+、 A-,传输给直流电机。其中，IG1和IG2为电机速度反馈编码器， 获取直流电机速度模拟量输出给主控PLC。
本发明实施例所述扩展模块用于整个系统的各模拟信号与数字信号之间 的转化，是本发明实施例所述系统的重要元件。
参见图5，为本发明实施例所述扩展才莫块转换示意图。其中，通过主控PLC 为所述扩展模块外接直流24V电源。
如图5所示，所述扩展模块包括2组子模块，其中4DA1和4DA3为第一 子模块；4DA2和4DA4为第二子模块。
每组子模块可以外接4台直流调速器。以4DA1和4DA3组成的第一子才莫 块为例进行说明。所述第一子模块包括4条通道Chl Ch4,每条通道用于外 接一台直流调速器。
以第一子模块的第一通道Chl为例，结合图4所示直流调速器进行说明。 4DA1的Chl通道的管脚V+接某台直流调速器的管脚A4,其管脚VI-接所述 直流调速器的管脚Al; 4DA3的Chl通道的管脚V+接所述直流调速器的管脚 A7，其管脚VI-接所述直流调速器的管脚Al。
本发明实施例提供一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，包括人机 界面、主控PLC、扩展模块、至少两个直流调速单元；其中，每个直流调速单 元均包括一台直流调速器、 一台直流电机、以及一台测速反馈电机；由所述主 控PLC定义一台直流调速器为逻辑主直流调速器，其余直流调速器均为逻辑 从直流调速器；各个直流调速单元的直流调速器之间通过模拟量通道形成环形 互锁连接，传输转矩分量。采用本发明实施例这种环形互锁结构，可以使得当作为逻辑从直流调速器 的某一台直流调速器出现故障时，整个系统能自动停止运行。此时，逻辑主直 流调速器将以待速状态运行，作为逻辑从直流调速器的其他直流调速器停止运 转。由此，摆脱了对单个直流调速器依赖性很高的缺点，就算主编码器发生故 障，也不会出现飞车的危险，使得本发明实施例所述电气传动系统的机械故障 率低，能够保证后牵伸机传动设备长期处于良好的工作状态，从而提高生产质 量和生产效益。
本发明实施例所述系统中，多台直流调速器之间采用速度闭环控制方式， 加入人工界面，能够更加清楚直观的看到直流调速器和直流电机的生产速度、 运行情况、故障状态等，有利于现场操作和故障诊断，进一步提高系统运行的 稳定性。而且，本发明实施例所述电气传动系统，结构简单可靠，可以大大减 少人工维护量，降低事故发生率，延长后牵伸机的使用寿命，降低废丝率。
本发明实施例所述系统中，其整个系统的倍率计算过程均由主控PLC独 立完成后，在人机界面上能够直观看到，同时也可以通过人机界面在线进行调 整。本发明实施例通过采用人机界面，能够在其上进行一4建操作，不需要操作 人员在每台变速器之间进行手动调节，能够节省时间，提高工作效益。
同时，对现有技术而言，由于交流异步滑差电机正常运行时，其转速不是 固定的，而是会因负载的变化而稍许变化，而且传统后牵伸设备在转动过程中 五台减速机作用在同一个轴的(刚性连接)，首先要求五台减速机力矩必须一 致，(通常说负荷平衡)，也就是说五台牵伸机运行时速度和转矩必须同步。而 本发明实施例采用直流电机，其恒转输出和转速不随负载波动的特性而变化。 通过直流调速有效控制可使其输出转速保持恒定。因此本发明实施例所述系统 可兼顾速度精度高与转矩平衡好的优点，减少了对机械的冲击，能够手自一体 的满足不同牵伸工艺的要求。
传统的后牵伸设备现场测试结果
1) 当]^>10%时，其转速精度为0.015% ;
2) 系统转距线性<7°/0 ;
3) 系统速度上升时间26ms ;
4) 转距在恒磁范围N> 1°/。时，其转距精度为<5.5% ;5) 转距上升时间为15ms ;
6) 转距波动为8% 。
对本发明实施例所述HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统进行现场测 试，可以达到以下的平衡
1) 当N〉100/。时，其转速精度为0.0005% ;
2) 系统转距线性<1% ;
3) 系统速度上升时间15ms ;
4) 转距在恒磁范围N> 1%时，其转距精度为<1.5% ;
5) 转距上升时间为5ms ;
6) 转距波动为1% 。
由此，可以进一步证明本发明实施例所述电气传动系统能够降低系统的机 械故障率，保证后牵伸机传动设备长期处于良好的工作状态，从而提高生产质 量和生产效益。
以上对本发明所提供的一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，进行
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于 本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均 会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特征在于，所述系统包括人机界面、主控PLC、扩展模块、至少两个直流调速单元；其中，每个直流调速单元均包括一台直流调速器、一台直流电机、以及一台测速反馈电机；所述人机界面的信号输入/输出端接所述主控PLC的第一通讯串口；所述主控PLC的第二通讯串口分别与各直流调速单元的每台直流调速器的通讯串口相连；所述主控PLC的数字输入/输出端接扩展模块的数字输入/输出端，所述扩展模块的模拟输入/输出端接各直流调速器的模拟输入/输出端；所述主控PLC定义一台直流调速器为逻辑主直流调速器，其余直流调速器均为逻辑从直流调速器；各个直流调速单元的直流调速器之间通过模拟量通道形成环形互锁连接，传输转矩分量。
2、 根据权利要求1所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特征在于，所述各个直流调速单元的直流调速器之间通过;^拟量通道形成环形互锁连接具体为所述逻辑主直流调速器的输出接第一逻辑从直流调速器的输入；所述第一逻辑从直流调速器的输出接第二逻辑从直流调速器的输入；如此依次循环，形成环形连接；逻辑主直流调速器输出自身转矩分量给第一逻辑从直流调速器；第一逻辑从直流调速器将所述逻辑主直流调速器的转矩分量作为附加转矩，同时再将自身的转矩分量传输至第二逻辑从直流调速器；如此依次循环，形成环形互锁连接。
3、 根据权利要求2所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特征在于，所述逻辑主直流调速器工作在P-I模式，其比例积分P243:0;所述逻辑从直流调速器工作在P it式，其比例积分P243=l。
4、 根据权利要求1所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特征在于，每个直流调速器均配备RS-485串行协议通讯接口，通过Modbus串行协议通讯分别与所述主控PLC进行数据交换。
5、 根据权利要求4所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特征在于，所述数据交换包括速度、给定值、控制字、以及状态字的通讯。
6、 根据权利要求5所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特 征在于，所述主控PLC通过控制字和状态字读写直流调速器的状态和命令。
7、 根据权利要求6所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特 征在于，所述主控PLC对各直流调速器的速度和转矩建立实时监控。
8、 根据权利要求7所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特 征在于，所述主控PLC将实时监控得到的直流调速器运转情况或故障信息输 出至人机界面，向操作人员显示。
9、 根据权利要求5所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特 征在于，所述主控PLC发送控制字给各直流调速器，自动实现逻辑主直流调 速器和逻辑从直流调速器的运行与速度调节。
10、 根据权利要求1所述的HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，其特 征在于，所述扩展模块包括2组子模块；每组子模块包括4条通道；每条通道 用于外接一台直流调速器。
全文摘要
本发明具体公开了一种HSHM-PE纤维后牵伸机电气传动系统，所述系统包括人机界面、主控PLC、扩展模块、至少两个直流调速单元；其中，每个直流调速单元均包括一台直流调速器、一台直流电机、以及一台测速反馈电机；所述主控PLC定义一台直流调速器为逻辑主直流调速器，其余直流调速器均为逻辑从直流调速器；各个直流调速单元的直流调速器之间通过模拟量通道形成环形互锁连接，传输转矩分量。采用本发明所述电气传动系统，能够降低电气传动系统的机械故障率，使后牵伸机传动设备处于良好的工作状态，从而有效地提高生产效益和质量。
文档编号H02P5/68GK101651441SQ20091016194
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者吴传清, 吴志泉, 张远军, 林明清, 汪利民, 波 高 申请人:湖南中泰特种装备有限责任公司