在丙綸紡粘無(wú)紡布后處理聯(lián)合機中,無(wú)紡布首先經(jīng)過(guò)擴散風(fēng)道牽伸,然后在鋪網(wǎng)機上成網(wǎng)以后,用預壓輥進(jìn)行第一次成型,再用熱軋機進(jìn)行第二次成型,第二次成型熱軋機可以根據用戶(hù)的要求軋出不同的花紋,來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要,第二次成型的無(wú)紡布再通過(guò)幾道擴幅輥,冷卻輥,張力輥等等,最后用收卷機收卷,如圖(一)所示。收卷效果的好壞,往往處決于熱軋機和收卷機之間的張力的恒定,張力控制的穩定,收卷的效果肯定令人滿(mǎn)意。
圖(一)丙綸紡粘無(wú)紡布后處理聯(lián)合機示意圖
在傳統的張力控制方案中,一般都是使用張力控制器,把張力傳感器接到張力控器上,作為張力反饋;在張力控制器上設定工藝所需要的張力,作為張力給定;然后張力控制器把給定的張力和反饋過(guò)來(lái)的張力進(jìn)行PID運算,最后輸出模擬量信號給變頻器作為主令信號去驅動(dòng)負載。在這種張力控制系統中,不但張力控制器要求相當高,而且對變頻器的要求也很高,變頻器不僅要有很快的響應時(shí)間,還要對模擬量有很好調節的濾波時(shí)間。因此控制成本不但偏高,而且在現場(chǎng)調試時(shí)很不方便,所以提出一種用艾默生TD3300變頻器來(lái)取代張力控制器對此進(jìn)行張力控制的方案。
根據供應商的介紹,艾默生TD3300變頻器做張力控制方案時(shí)比較常見(jiàn)而成熟的有兩種選擇方式:一是開(kāi)環(huán)張力控制轉矩模式;二是閉環(huán)張力控制速度模式。開(kāi)環(huán)張力控制模式不需要張力反饋,系統配置少,但張力控制精度略低,加減速時(shí)張力控制效果沒(méi)有穩速時(shí)好。閉環(huán)張力控制模式需要張力反饋,但在整個(gè)加減速及穩速運行中都能夠保持張力恒定。鑒于此,我們決定采用TD3300張力控制變頻器的閉環(huán)張力控制模式。
選擇TD3300變頻器閉環(huán)張力控制速度模式時(shí),TD3300變頻器參數中必須先擇F3.06=1。大家都知道TD3300系列的變頻器有三個(gè)模擬量輸入端子,且每個(gè)端子都有各自獨立的濾波時(shí)間,同時(shí)還可以通過(guò)功能碼設置端子接收的信號類(lèi)型(電壓,電流等)。在本方案中,張力傳感器檢測出來(lái)的實(shí)際張力信號,接在一個(gè)張力顯示表上,張力表可以把傳感器信號轉換成不同類(lèi)型的模擬量信號(0-5V,0-10V,±10V等),然后送給變頻器作為張力反饋信號。其連接形式如圖(二)所示。
圖(二)張力反饋示意圖
假定收卷機實(shí)際運行的頻率設為F,實(shí)際的運行中F=F1+ FPID,F1:為同步頻率,在此方案中來(lái)源于熱軋機變頻器的模擬量輸出,經(jīng)過(guò)機械傳動(dòng)比,前后壓輥,卷筒等參數計算后作為同步頻率;FPID是變頻器經(jīng)過(guò)PID運算后得到的計算頻率。而在TD3300變頻器進(jìn)行PID運算時(shí)必須得保證有兩個(gè)條件,即張力反饋和張力給定。把熱軋機變頻器輸出接過(guò)來(lái)的同步頻率接在TD3300模擬量端口A(yíng)I1,把從張力表接過(guò)來(lái)的模擬量接在TD3300模擬量端口A(yíng)I2作為張力反饋。而張力給定有不同的方式:可以由面板F8.02直接給定,可以用Profibus數字量通訊給定,還可以用模擬電位器AI3手動(dòng)給定。在不同的工藝要求下,設置不同的張力給定值。而系統的實(shí)際張力值通過(guò)張力傳感器后可以直接顯示在張力表上,供工藝人員監測。其具體連接如圖(三)所示。
圖(三)電氣傳動(dòng)系統配置示意圖
(此圖需要改進(jìn),可以考慮包括前級EV2000變頻器)
AI1,AI2,AI3都有相對應的功能碼來(lái)進(jìn)行選擇,分別是F6.00,F6.01和F6.02,而且還有相對應調節濾波時(shí)間的功能碼F6,03,F6,04和F6,05。
同步頻率:AI1可以用FC組參數來(lái)確定,FC組參數確定它的線(xiàn)速度類(lèi)型和最大線(xiàn)速度,這樣一旦標定好,熱軋機和收卷機基本上是同步的,為以后的PID運算墊下了基礎(FC0.00線(xiàn)速度輸入選擇,FC0.03最大線(xiàn)速度輸入等等)。
張力反饋:AI2可以用F7組參數來(lái)確定反饋量通道的選擇(F7.02為反饋量的選擇);
張力給定:AI3可以用F8組參數來(lái)確定給定量是手動(dòng)給定,面板給定,模擬電位器給定,還是Profibus數字量通訊給定(F8.00為卷取模式,F8.01張力選擇,F8.02張力數字給定,F8.03最大張力等等)。具體詳細操作見(jiàn)TD3300操作說(shuō)明書(shū)
TD3300變頻器功能碼設置表(增加)
丙綸紡粘無(wú)紡布后處理聯(lián)合機中收卷機采用艾默生TD3300變頻器的方案中,現場(chǎng)配置簡(jiǎn)潔,工作穩定,調試方便。實(shí)際的收卷效果非常理想,端面整齊,張力穩定。正是基于變頻器TD330的張力控制特點(diǎn),加上其完善的功能、高可靠性和優(yōu)秀的性能價(jià)格比,滿(mǎn)足了用戶(hù)的要求。
作者信息:
彭志華 邵陽(yáng)紡織機械公司技術(shù)中心化纖所電氣室