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台达自动化产品在加弹机上的控制应用
采用台达控制解决方案的加弹机，加工出来的丝线优于传统设备，纱锭成型理想，增加了适用的织物范围，应用效果和客户反映良好，并且变频器的各种保护功能为设备的安全可靠运行提供了保证。
　　基本介绍　　加弹机的全称叫假捻弹力丝机，是一种将POY丝等原丝加工成具有低弹和中弹性能的弹力丝的加工设备。在纺织机械的多功能弹力丝机上，拉伸变形是重要的加工环节之一。对丝条材料进行加热和恒温控制会直接影响丝条拉伸变形的质量。丝条温度的恒定性和丝条之间的一致性，对丝条变形的强度，紧缩伸长率，卷曲和染色不匀等质量指标都有极大的影响。　　方案介绍　　加弹机的结构一般设置成对称的A侧（左侧）和B侧（右侧），在每一侧分别安装有上热箱和下热箱，每一只热箱上安装有温度传感器和加热器，它们构成了加弹机的测量和加热部分。加弹机的传动系统一般采用多个分别控制各个传动部件的速度，通过安装于传动部件上的测速传感器（编码器或者接近开关），实时调节各个变频器的速度，以满足拉伸和假捻的工艺要求，变频器的恒速控制也至关重要。&　　　　本方案中，一台加弹机由11台变频器组成(2.2kw八台，1.5kw两台，7.5kw/15kw一台，分别控制左一罗拉，右一罗拉，左二罗拉，右二罗拉，左三罗拉，右三罗拉，左黑辊，右黑辊，左横动机构，右横动机构，龙带)，其中2台变频器需要具备扰动功能（也可以称为三角波功能），主要用于控制横动机构；其余9台由于对速度的稳定性和精确性要求比较高，需要具备速度回馈功能，一般脉冲信号由外部接近开关来提供。&　　利用台达变频器特殊的变频功能能控制横动成形：&　　一般摆频运行过程如下，先依加速时间加速到摆频预置频率P168，并等待一段时间P169，再依加速时间至中心频率，然后依照设定的摆频振幅P170、跳跃频率P171、跳跃时间P172、摆频周期P173、摆频比率P174循环运行，直到停止命令下达后依减速时间减速停止。　　应用规划及效果　　采用台达控制解决方案的加弹机，加工出来的丝线优于传统设备，纱锭成型理想，增加了适用的织物范围，应用效果和客户反映良好，并且变频器的各种保护功能为设备的安全可靠运行提供了保证。　　应用规划及效果　　采用台达控制解决方案的加弹机，加工出来的丝线优于传统设备，纱锭成型理想，增加了适用的织物范围，应用效果和客户反映良好，并且变频器的各种保护功能为设备的安全可靠运行提供了保证。
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　　关于台达集团 　　台达集团创立于1971年，为全球电源管理与散热管理解决方案的领导厂商，并在多项产品领域居世界级重要地位。台达营运据点遍布全球，在中国大陆、台湾、美国、泰国、日本、新加坡、墨西哥、印度、巴西以及欧洲等地设有研发中…&&
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&&>&&&&>&&正文
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转杯纺整机
&&&&&&& 转杯纺控制系统构架&&&&&&& 转杯纺设备中，单锭纺纱器中喂棉罗拉采用步进电机驱动；分梳棍和转杯采用变频驱动，龙带将动力分配各锭；引纱罗拉同样采用变频控制，利于引纱张力的同步控制；单节点控制中，采用台达 DVP12SC 型 PLC，单台PLC发送4路脉冲，可独立控制4锭纺纱器的4台喂棉步进电机；
500) this.width=500;'height=256 alt="" src="/gzshow?b4af53d468cb94f233ecc91feb70f87e6bce9c494bd6e6d597a7383aae66bddfaeefcdda346a4" width=444 onload="javascript:if(this.width>500)this.width=500" align=center border=0>
基于台达产品的转杯纺系统控制构架
&&&&&&& 在整个系统构架图中,导纱杆的控制分机械凸轮或电子伺服控制，需根据客户设备而定。机械凸轮在实际使用中具有易磨损、调整不便，设备成本高等缺点；利用现代伺服控制技术取代凸轮实现导纱的防叠和防硬边成为其发展趋势。&&&&&&& 本构架基于Devicenet总线控制模式，具有抗干扰能力强、通讯数据量大、响应性好等特点；同时我们也提供基于R485 通讯控制模式的转杯纺织控制方案
&&&&&&& 电子防叠的控制原理&&&&&&& 要实现凸轮运动的精确控制，就需建立机械凸轮运动数学曲线，通过对防叠绕运动分析， 防纱线叠绕实际就是改变每层纱线的导纱角不一致，一般认为在10层以上就不会再发生叠 绕，通俗的讲第一层的导纱角和第十一层导纱角相同也不会发生叠绕。
500) this.width=500;'style="WIDTH: 346 HEIGHT: 196px" height=270 alt="" src="/gzshow?b4af53d468cb94f233ecc91feb70f87e6bce9c494bd6e6d59723bc6aff6ddefc3af92c0c42bd834" width=424 onload="javascript:if(this.width>500)this.width=500" align=center border=0>
导纱角示意
导纱角计算公式如下：
&&& tg(α/2)=h/πD&&&&& ①
&&& 式中：h——纱卷卷绕一周导纱器行程（mm）
&&& D ——纱卷直径（mm）
&&& h=V×t×1000&&&&&& ②
&&& 式中：V——导纱速度（m/min）
&&& t ——纱卷卷绕一周所需时间（min）
&&& t= πD/（1000×V1）& ③
&&& 式中：V1——引纱速度（m/min） 将②、③式代入①式得：
&&& tg(α/2)=V/V1&&&&&& ④&&&&&&&& 从式④中可看出，要改变导纱角只需改变引纱速度或导纱速度，纺纱品种确定后引纱速度是恒定不变的，因此要改变导纱角就必须变化导纱速度。为简化控制程序，设定在每一个 往返动程（为一个小周期）内导纱速度不变，相邻的5个小周期导纱速度不相同，导纱速度 在标准导纱速度的±10%变化，连续5个小周期构成一个大周期，大周期进行循环，就可以达到防叠绕功能（见图6）。
防硬边功能的实现，机械凸轮是依靠导程整体轴向移动来改变纱线换向点的位置，以此 来消除硬边的形成；凸轮实现方案为：改变小周期内动程的距离从而改变换向点的位置， 达到消除硬边的目的。
500) this.width=500;'height=142 alt="" src="/gzshow?b4af53d468cb94f233ecc91feb70f87e6bce9c494bd6e6ddfd088bc78af3bc42bd834" width=458 onload="javascript:if(this.width>500)this.width=500" align=center border=0>
导纱杆运动曲线
&&&&&&& 电子防叠纱功能的实现&&&&&&&&机械上需取消原复杂的传动结构，增加伺服电机安装位置，通过同步带轮，直接驱动导 纱杆来回运动。
500) this.width=500;'alt="" src="/gzshow?b4af53d468cb94f233ecc91feb70f87e6bce9c494bd6e6d9bab346a4" onload="javascript:if(this.width>500)this.width=500" align=center border=0>
导纱伺服电机传动
&&&&&&& 需要考虑的是，导杆往复运动中，对机械的冲击较大，在伺服选型时，在满足功率和 转速情况下，尽量选用低惯量伺服电机。&&&&&&& 在系统控制上，伺服在位置模式下接受主机PLC脉冲，在带加减速的脉冲输出控制指令PLSR下，改变一个周期来回行程的最高脉冲频率设定值，即可实现，间隔周期行程内的摆杆速度不同，即改变tg(α/2)=V/V1导纱速度 V,在引纱速度V1不变的情况下，导纱角α即改变，从而达到防叠纱功能。
500) this.width=500;'height=255 alt="" src="/gzshow?b4af53d468cb94f233ecc91feb70f87e6bce9c494bd6e6d597aaa4bef1b77ab346a4" width=393 onload="javascript:if(this.width>500)this.width=500" align=center border=0>
电子防叠功能的转杯纺导杆伺服安装结构
&&&&&&& 转杯纺动作过程
&&&&&&& ◆点动运行状态——人机界面提供各个电机的点动运行、停止功能并显示各电机状态。
&&&&&&& ◆整机运行状态——PLC 按要求依次启动或停止各电机并在显示主机状态，其中输送带电机为单独动作。启动或停止的各个步骤之间均有延时时间，延时时间要求可以在一定范围内自由设定。
&&&&&&& ◆整机启动——PLC 按要求依次启动各个电机，使设备进入纺纱状态。动作顺序如下： 点击整机启动按钮→左转杯电机运转→右转杯电机运转→工艺风机运转→左分梳电机运转→ 右分梳电机运转→引纱电机运转→排杂输送带电机运转；
&&&&&&& ◆整机停止——PLC 按要求依次停止各个电机。动作顺序如下：点击整机停止按钮→所有步进电机停止运转→引纱电机停止→其他电机停止。
&&&&&&& 结束语&&&&&&& 通过采用以上控制方案，较好的解决了传统单片机控制中可靠性和操作便利性不足的问题，同时本文探讨了转杯纺最新控制技术及基于台达机电产品的实现过程。应用台达完成的机电控制产品链，可提供可靠的转杯纺控制方案，同时为客户提供定制的程序服务，完成客户对转杯纺设备的特殊控制要求。运行实践证明：本系统采用台达产品，性能稳定可靠，性价比高，得到最终客户的认可和称许。
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本视频详细介绍了如何使用BOP-2或IOP查看G120L变频器故障记录。
2016年09月
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