台达自动化产品在粗纱机控制系统上整合应用

            近几年来，重定量高效工艺的广泛应用，将纺纱新技术推向了更高的发展水平。应用了台达PLC和变频器等自动化产品的粗纱机不仅提高了生产效率，而且还完善了控制系统技术配置方案、提高了粗纱机设备的工作稳定性和高效性，进一步改善了纱锭产品的质量，体现了控制系统较高的性价比。这种粗纱设备的控制系统上位机采用台达65536色真彩触摸屏，人机界面通过COM1通讯口以RS232C方式和下位控制器PLC进行实时通讯，实现了设备运行参数信息显示、运转参数指令输入、设备报警信息显示等功能；下位控制器PLC可执行用户逻辑梯形图程序，能根据设备工艺技术条件，采集输入点数字量信号、刷新输出点状态，执行相应输出动作。通过PLC自身集成的COM2通讯口以RS485方式向第一台7.5KW的变频器发送频率命令，PLC高速脉冲输入接口同时接收7.5KW变频器拖动主电机轴端的编码器脉冲信号，采集高速脉冲信号PLC程序进行运算处理；在7.5KW主电机轴端编码器脉冲输出信号同时，驱动第二台2.2KW卷绕变频器，2.2KW卷绕变频器集成速度闭环PG卡，自身构成闭环速度控制系统，PG反馈卡接收7.5KW主电机编码器的脉冲输入作为频率指令来源，PG卡分频输出自身编码器高速脉冲信号给第三台1.5KW升降变频器；1.5KW升降变频器集成速度闭环PG卡，自身构成速度闭环控制系统，PG反馈卡接收2.2KW卷绕电机编码器的脉冲输入作为频率指令来源。由于粗纱机使用现场电源可能会出现意外停电，如果设备没有后备电源，那么设备意外停机时，PLC、HMI和变频器瞬间掉电会使设备驱动电机以自由停车方式运行，此时控制系统无法记忆当前运行位置信息和运转参数信息，再次启动系统会出现参数混乱情况，所以粗纱机系统势必要加装电源储能装置，以备在电源意外断电情况下释放电能，保证PLC、HMI和变频器在设备正常停车之前电源稳定供应。考虑到经济成本，采用直流大电容作为储能元件要比选用大功率UPS节省成本，而且UPS的响应时间要比电容器长，综合考虑采用大容量直流电容器作为储能元器件，实践证明这样可完全满足技术要求，电源停电后，通过大容量电容器释放电能供给PLC和变频器，PLC能够持续运行60秒，变频器也能够持续运行50秒，这些时间足够设备有效处理意外停电后正常停机工艺动作。需要注意的是，采用台达PLC直流供电，直流电源正极接到N端子，直流电源负极接到L端子；而对于三台变频器则要求共直流母线DC-BUS，也就是三台变频器直流母线并联在一起，统一连接在大容量储能电容器组件上面。