英威腾Goodrive300变频器在高速弹力丝机上的应用

    一、引言
    高速弹力丝机又称为假捻丝机，如图1所示，普通的涤纶长丝在假捻机上加捻、退捻，不断的上前行，最后经过一定温度的定型，把丝固定下来，这类假捻丝保持了一定的捻度，保有了卷曲伸缩的弹性，织成的绸缎的丝条有一定花纹，完全可以和真丝双绉媲美，其在色牢度等方面都要优于真丝产品，普通的涤纶长丝经过假捻机生产，不但进入了高档产品系列，每米销售价可以提高30%以上，提升了产品的附加值，正因为如此，自1971年国际纺织机械展览会上展出摩擦盘假捻器后，高速弹力丝机在生产速度、适纺品种、数量及自动化方面已经有了不同寻常的发展。

 
图1 高速弹力丝机

    由于生产工艺的需要，高速弹力丝机对电气传动系统的稳定性、可靠性以及控制精度都具有非常高的要求，变频器作为电气传动系统中核心的执行器件，在控制性能与稳定性、可靠性等方面都需要经过严格的考验。
    本文以深圳市英威腾电气股份有限公司Goodrive300变频器在浙江某纺织企业高速弹力丝机上的应用，说明高速弹力丝机的电气控制系统的特点。
    二、高速弹力丝机电气控制系统
    该型高速弹力丝机的电气传动系统拓扑图2所示。
 

图2电气传动系统

电气传动主要由A、B进丝罗拉、中间罗拉、出丝罗拉、横动、卷绕等传动部分组成，此外还有上油传动部分。
高速弹力丝机的控制系统拓扑图3所示：
 

图3控制系统

    该系统主要由一台TP270-10触摸屏、两台S7-200PLC、7台Goodrive300变频器，以及其它温度传感器、长度计数器等组层，触摸屏与两台PLC之间进行数据交换，作为整台设备的控制与监控中心；主PLC通过MODUBUS协议向7台变频器发送加减速时间、运行频率等命令，变频器启停命令通过端子给定；辅PLC采集温度等其它数据信息，将数据发送至触摸屏，同时接受触摸屏数据，对加热设备与切丝器等其它设备准确的控制；7台变频器分别控制A进丝罗拉、B进丝罗拉、中间罗拉、出丝罗拉、横动、绕卷、上油等传动系统。
由于不同丝种的生产工艺对应不同的生产速度，所以电气系统对变频器的运行频率是需要通过触摸屏而改变的，所以控制A进丝罗拉、B进丝罗拉、中间罗拉、出丝罗拉、绕卷、上油等电气部门的变频器频率由通讯给定。
    为纺织在卷绕过程中出现叠丝现象，横动传动部分通过摆频实现，同时在摆频过程中增加了干扰波，变频器频率给定设置为多段速控制，多段速频率由PLC自动计算后通过MODUBUS协议给定，变频器多段速之间的切换通过PLC输出端子给定，由于生产过程中需要加减速时间实时改变，所以该台变频器的加减速时间有经过PLC计算后通过通讯给定。
    为保证整套系统的安全运行，7台变频器的故障输出端全部串联后再与其它仪器的故障输出串联，当设备中发生任何故障时，所有变频器均自由停机，同时在触摸屏上显示具体故障信息。
    三、系统调试
    由于电气传动系统中除上油电气传动部分外，对变频器的转速精度和响应速度都非常高，同时为保证整套设备的高可靠性，所有变频器运行模式均选择V/F控制模式，该模式具有矢量控制性能，同时具有很高的响应速度。图4所示为现场中运行的变频器。
 

图4 现场图片

    四、结束语
    英威腾电气股份有限公司GD300系列变频器高可靠性、高速度精度的性能特点，保证了高速弹力丝机电气传动系统的可靠性与稳定性，同时也提高了整套设备的性价比。
参考文献：
[1] 《Goodrive 300变频器产品说明书》深圳市英威腾股份有限公司
关于英威腾：
英威腾，成立于2002年，致力于成为全球领先、受人尊敬的电气传动、工业控制、新能源领域的产品与服务供应商，2010年在深交所A股上市，股票代码：002334。英威腾是国家火炬计划重点高新技术企业，目前拥有12家控股子公司，分驻于全国的九大研发中心，拥有各类专利390多件，主要产品涵括高、中、低压变频器、电梯智能整体机、伺服系统、PLC、HMI、电机和电主轴、SVG、UPS、光伏逆变器等。英威腾现有员工1600多人，大型生产基地4个，营销网络遍布国内及海外60多个国家和地区。
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