变频器在分条整经机上的应用

变频器在分条整经机上的应用1前言分条整经机主要用于精纺毛、化纤长丝、真丝织物及特种产业用品、是剑杆、片校、喷气、喷水等无梭织机的织前准备设备。主要由筒子纱架、整经滚筒和倒轴卷绕三大部分组成。整经调速范围10~1000m/min，倒轴调速范围10~300m/min，走车量(导条位移)0.001~9.999mm，倒轴张力误差≤±2%，要求恒张力卷绕。分条整经机主要是将筒纱按工艺要求排列到筒子纱架上，经张力器、分绞筘、定幅筘、压纱辊顺序卷绕到整经滚筒上，再由倒轴机按一定的张力卷绕到经轴上，整个加工过程基本是在恒张力下进行的，属于恒转矩负载。该机滚筒主传动为15kw的交流变频电动机传动。织轴、整经台的横移以及整径台的前后移动分别由单独的交流伺服电机或步进传动，倒轴电动机为10kW，变频专用电动机。全机的控制采用Profibus-DP现场总线控制系统，DP现场总线是一种开放的、串行的、全数字化的、双向多变量通信的数据总线。

2控制系统全机由PLC控制，通过现场总线Profibus-DP协议，将主控器(S7-300PLC)和分站控制器(S7-200PLC)，触摸屏操作站以及变频器，伺服控制器连成一体组成分布式控制系统，如图1所示

图1分条整经机现场总线控制系统原理框图图中：PLC——可编程控制器，总线控制系统的主站1PLC——可编程控制器，总线系统的从站TP——触摸屏(包括整经操作站和倒轴操作站)U1、U2——分别为织轴，倒轴变频器S1——张力传感器S2——计长传感器SC1、SC2——整经台横移和前后移伺服电机控制器UR1，UR2——编码器本系统主控器选用S7—300型PLC(S7-315-2DP型)它内置MPI口和DP通信口。MPI是集成在两门子PLC上的通信口，用于建立小型通信网络，采用多点接口MPI协议，是一种少数站点间的通信的总线型网络，常用于连接上位机和少量PLC之间的近距离通信，最多可接32个节点，数据长度为64个字节，最大传输距离为100m。MPI允许主/主通信和主/从通信。S7-300/400CPU作为网络的主站，S7-200CPU是从站S7-300/400可用XGET/XPUT指令来读写S7-200的数据。Profibus-DP是一种高速数据通信网络，适用于加工制造业自动化，其传输速率为9.6~12kb/s，传输距离为0.1~1.2km，传输介质通常采用屏蔽双绞线。本机采用的现场总线控制系统是以PLC作为主站，完成总线通信管理，从站即变频器数据(输出频率、电流、电压等)的读写以及参数化等工作。2台变频器和伺服控制器均为从站，其间采用半双工双向通信、从站只有在收到主站的读写命令后才发送数据。变频器、PLC和触摸屏构成的控制系统在进行通信之前必须对上述设备的通信参数如波特率，通信格式等进行设置，也就是进行通信初始化设置，使变频器、PLC和触摸屏的通信波特率、通信格式等相互对应保持一致。PLC的主要功能(1)作为总线主站完成总线通信管理；(2)控制两台变频器的运行即整经滚筒和倒轴电动机的运行速度及变化；(3)控制两台伺服电动机的运行即整经台的横移和前后移导条的位移；(4)运算功能即对张力传感器输入的数据进行运算处理后控制织轴电动机的速度，完成张力的控制，对计长传感器输入信号进行运算处理实现计长；(5)与整经和倒轴触摸屏通信完成全机的起动、停止等操作。触摸屏的主要功能一台触摸屏作为整经操作站，另一台触摸屏用作倒轴操作站，主要用于整经或倒轴电动机的起动、停止等操作；设定、修改工艺