贝加莱 PCC在二纺机EJQ298型高速卷绕头控制系统中的应用_PCC_2005系统

贝加莱 PCC在二纺机EJQ298型高速卷绕头控制系统中的应用

2011/6/29 9:37:00

　　EJQ298型高速卷绕头采用PCC作为整个系统的核心控制器，系统集运算和控制于一体，具有自动切换、自动落筒功能，最高卷绕速度达6000m/min；采用基于模型的控制方式，使用超前预测控制手段，并配合特有的PID控制技术，确保卷绕过程更稳定，更精密，同时高性能的ACOPOS插入模块使速度的测量在整个卷绕过程中都具有高精度；完善的各种工艺防叠控制方式，包括摆频干扰卷绕（WOBBLING）、等升角卷绕（RFR）、分步精密卷绕（SPW）及紧密精密卷绕（CPW）；系统根据用户的输入自动计算各叠丝点（WOBBLING除外），可方便满足不同客户的要求，同时用户还可在不同的卷绕阶段设置不同的防叠方式；对于卷绕过程中出现的“蛛网”或“凸肩”现象，客户可通过专业的手持终端或集中监控计算机进行各种参数（如卷绕角或防叠方式）的重新设置和信息的查询。

a.控制方案

　　主控制系统由PCC 2005系统组成，以完成系统中数据的运算及电气动作要求。系统采用CP260作为核心控制器，同时配合高速数字输入/输出模块单元。另外，在转速测量上，系统采用高速AC130模块作为高速计数器使用（速度高达100KHz）。总线结构上，系统采用高速Ethernet POWERLINK实时总线协议。通过手持终端或集中监控计算机输入各工艺参数，包括卷绕速度、卷绕角、卷绕时间、筒管直径、最大卷装直径、防叠方式等。

系统的配置方案如图2所示。

图2 EJQ298高速卷绕头配置方案图

b.方案说明

　　高速卷绕头的控制核心在于锭轴传动速度的控制。为此，根据卷取机构锭轴传动控制模型，在整个卷绕过程中需测量压紧辊及锭轴的速度，然后根据压紧辊及锭轴的速度，运用超前预测控制手段及PID控制技术，计算出锭轴传动的频率，从而驱动锭轴以要求的速度运转。卷绕头控制系统示意图见图3。

图3 卷绕头控制系统示意图

　　从图3可知，为保证测量的实时性、可靠性，需要转速的测量具有高速及准确性，而系统所用的Ethernet POWERLINK总线满足了系统的要求。Ethernet POWERLINK是在快速以太网基础上创建一个高速、实时、确定性的网络，它利用高速循环数据交换，使系统的抖动降到最小，同时也能够在不影响循环通信情况下处理非循环数据。而且，I/O与驱动数据也能够在互相之间以及与PCC系统间实现同步传输。Ethernet POWERLINK所支持最快网络循环时间是约400μs，因此PCC能够与ACOPOS驱动控制周期保持同步。所以，采用Ethernet POWERLINK后，压紧辊及锭轴的速度测量可保证其实时性及其与PCC的同步性，再辅以超前预测控制手段和PID控制技术，确保了在整个卷绕过程中的精确性和可靠性。同时，系统具有4种防叠方式可供用户选用，参数输入后，系统可自动计算各叠丝点，从而在卷绕过程中随着卷装直径的增加可避开那些叠丝点，这样更有利于卷装的成型。

　　高速卷绕机作为长丝纺丝工艺的最后一道工序，以越来越受到国内企业的重视。从理论到实践说明，新一代贝加莱可编程计算机控制器（PCC）完全适合在高速卷绕机上应用，整个系统的电气性能及卷绕的成型得到了极大的提高。同时，利用贝加莱强大的网络技术的支持，还可形成一个规模更大的基于CIMS理念的化纤长丝生产线集散控制系统（DCS）。

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