[发明专利]一种拉幅定型机多单元电气同步控制系统

说明书

所属技术领域

本发明属于一种电气控制系统，具体用于拉幅定型机多单元的同步控制。

背景技术

以往在拉幅定型机中实现多单元交流同步电气控制，一般是每个单元都独立地用变频器带同步电机或变频电机进行开环控制，动态过程不能进行速度跟随。中心控制器(如PLC)按各个部分的速度关系以通信或模拟量的方式向各变频器发送速度指令，同时发送起动或停止命令，利用同步电机运行在同步速的特性，或对带变频电机的变频器调整其V-f曲线，使其特性变硬，输出与输入要求接近的速度，使各部分同步运行。这种控制方式稳态过程相对比较容易满足生产要求，但调试存在一定的难度，动态过程更难调出满意的效果，因为定型机各单元在不同织物的加工工艺中超喂率不同，特别是现在的针织物加工工艺中上超喂率可能从0％-100％，即主链条与其他单元在不同的工艺中速度的相差值是不一致的，且范围很大，现场调试人员只能对各个变频器的加、减速时间进行耐心细致和反复修改，使系统在一种工艺下有了比较满意的同步效果，但换另一种工艺时，若速度相差值变化较大，同步关系又被打破。这说明动态过程调试繁琐，且对于整个超喂率范围内没有真正的同步。随着时代的发展，市场对织物质量(如针织物的克重均匀性)要求不断提高，以往的同步控制方法已越来越不能满足织物加工要求。

发明内容

本发明的目的是发明一种保证拉幅定型机主传动速度同步系统的各个单元在动态、稳态都能按一定的速度关系稳定运行，提高系统的速度同步性，同时降低调试难度的速度同步控制方法。

本发明的技术解决方案是这样的：拉幅定型机多单元电气同步控制系统由PLC、Profibus-DP总线、变频器、电机和编码器等组成。PLC通过Profibus-DP总线给主链条变频器U1传送运行速度和运行命令，并给其它变频器U2、U3、U4、U5、U6、U7等传送超喂率；以主链条变频器U1为基础，与其它变频器串联连接。其它变频器通过前级的数字量输出口、后级的数字量输入口连接，并与其对应的电机、编码器组成速度闭环矢量控制装置。主链条变频器设有电机速度下限参数和低于速度下限报警参数，并将其链接于变频器内部继电器，控制其它变频器运行。第二个及其以后的变频器将前级送来的速度与通过Profibus-DP总线送来的超喂率合成为本级速度。当系统起动时，PLC通过Profibus-DP总线对主链条变频器发送速度主令和起动命令，同时对其它单元变频器发送超喂率。主链条变频器开始运行，当速度升到高于电机速度下限时，其内部继电器闭合，控制其它变频器开始运行，前级将速度以高频数字信号方式传送给后级，各变频器将前级送来的速度与本级超喂合成本级速度，各单元跟随主链条按一定的速度关系同步升速运行。当系统停车时，PLC通过Profibus-DP总线对主链条变频器发送0速度主令和停止命令，同时对其它单元变频器发送超喂率，主链条变频器开始减速运行，各单元跟随主链条按一定的速度关系同步减速运行，当主链条变频器速度降到低于电机速度下限时，其内部继电器断开，控制其它变频器快速停车。因此系统在整个过程中均能保持很好的同步关系。

本发明的优点是：既极大地提升了系统的速度同步效果又降低了调试难度。

附图说明

图1为拉幅定型机主传动系统控制结构示意图

图2为拉幅定型机主传动系统组成示意图

图3为本发明的速度闭环矢量控制示意图

图4为本发明的速度跟随主令、起停示意图

图5为本发明的程序流程图

图中：1.PLC，2.Profibus-DP总线，3.变频器，4.电机，5.编码器，6.制动电阻。

具体实施方式

下面结合附图作进一步说明。

如图所示，定型机这一类型机器的速度同步系统通常由七个单元组成，以主链条为速度基准，向前依次为：上超喂、下超喂、左毛刷轮、右毛刷轮；向后依次为：出布、落布(或卷布)，按一定的速度关系(前一级的速度加上本级的超喂合成本级速度)组成同步系统运行。每个单元由变频器3、编码器5、电机4、制动电阻6组成速度闭环矢量运行，确保电机4运行在输入要求的速度，为了防止变频器3处于倒拖状态时直流母线过压，通常使用内置制动单元，外加制动电阻6，实行能耗制动。