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一、引言

織物在練漂和印染過程中，由于經受很多次機械的經向拉力作用，使織物經向伸長，緯向收縮，產生如幅寬不勻、布邊不齊、緯紗歪斜等現象。為了克服上述缺點，織物必須經過拉幅整理。針鋏鏈式拉幅定型機是實現拉幅功能的機械，它由進布架、軋車、整緯裝置、烘筒、熱風烘及落布架組成。主從鏈分別由兩臺交流異步電機來驅動，由PLC測量位置偏差并計算輸出頻率來分別控制兩臺變頻器以達到位置同步。該方案的主要缺點是PLC需配置高速計數模塊，并且通訊控制有延時，使得系統的響應速度一般。本文介紹一種使用森蘭SB70變頻器實現主從兩根鏈條的位置同步而不需外加任何位置同步控制設備的方案。

二、系統設計

SB70變頻器是希望森蘭科技股份有限公司自主開發的新一代低噪聲、高性能、多功能矢量控制變頻器，應用極其廣泛。

考慮到不能有位置累計誤差的要求，必須把位置作為一個反饋信號來控制變頻器，才能達到消除累計誤差的目的。因此，需在主從電機上安裝脈沖編碼器，利用SB70變頻器的高速計數器來對編碼器的脈沖進行計數，以達到記錄當前位置偏差的目的。使用兩臺變頻器分別驅動主從兩臺電機，主變頻器可開環運行，從變頻器的PID修正頻率功能可以根據得到的位置偏差不停地修正輸出頻率，以達到位置同步。

下圖為利用SB70實現位置同步的實現原理圖：

圖1  拉幅定型機主從鏈位置同步實現原理圖

在拉幅定型機傳動系統的其他部分需要和主傳動速度成一定比例變化，這可以外加一個普通PLC計算后由通訊給定。下圖是系統實現的框圖：

圖2  拉幅定型機電氣傳動系統

人機界面是輸入系統控制參數的設備，PLC根據人機界面設置的參數通過串行口把控制命令發送給各變頻器，如主鏈給定速度、控制命令等；兩臺變頻器分別驅動主從鏈上的兩臺電機，主變頻器使用開環V/F控制，主電機的傳動裝置接PG，PG信號的A相接在從變頻器的編碼器接口的A-端子上；從變頻器也使用開環V/F控制，并選擇PID作速度修正，從電機的傳動裝置的PG信號的A相接在從變頻器的編碼器接口的B-端子上。激活高速計數器功能，這樣，如果主鏈速度比從鏈速度快，計數器值增加，反之減少。計數偏差代表兩根鏈條的位置累計誤差，若偏差大于0，表示主鏈的位置超前，反之表示主鏈的位置滯后。計數偏差經過算術單元處理后作為PID的反饋量輸入（PID給定量設為0，意為調整的目標是沒有位置偏差），經過PID調節后加在從變頻器的輸出頻率上。系統其他部分的電機的運行頻率由PLC根據主變頻器的輸出頻率計算得到。

三、結束語

本方案僅用變頻器就實現了高精度的位置同步控制，與該系統以前使用的高檔PLC+變頻器的方案相比，有以下優點：

（1） 只需設置變頻器功能碼，無需為PLC增加高速計數模塊并編寫復雜的PLC控制程序；

（2） 修正是直接在從變頻器中完成的，故控制延時小、響應速度快，修正精度高；

（3） 成本低。整個系統只需購買一個具備通訊功能的普通性能的PLC，無需配置高速計數模塊。

可見，在拉幅定型機上使用SB70變頻器，精度高成本低，系統組成簡單，工作穩定可靠。