摘 要：根據(jù)紡織擺頻的特性，結(jié)合CT公司的Commander SK變頻器所具備的獨特的功能，對CommanderSK變頻驅(qū)動器在擺頻控制中的應(yīng)用進行了研究，并找到一種簡單可靠的擺頻控制解決方案。
關(guān)鍵詞：變頻器 擺頻控制 Commander SK
1、紡織的擺頻特性
為了使紗錠沒有鼓包、平整如一，必須在槽筒電動機上增加擺頻功能。這是因為紗錠成型過程是由兩個獨立的運動疊加而成的：一個恒速旋轉(zhuǎn)運動，一個往復運動。通過兩個運動的疊加，紗線在低筒表面形成的菱形網(wǎng)狀運動軌跡。如果兩個運動都是勻速運動，則勢必在紗線相交處形成鼓包。如欲打亂每層的交點，將往復運動的速度時時變化，即增加擺頻功能，則這一問題就能得到圓滿解決。
在變頻器的功能設(shè)置中，擺頻則是專為紡織行業(yè)紗錠成型工藝而專門設(shè)計的應(yīng)用軟件。其主要手段是將變頻器的輸出頻率按類似三角波的形式時時變化。為了適應(yīng)各種不同的工藝條件，如紗線粗細、紙筒形狀、槽筒軌跡等的不同，可在軟件中增加一些特殊的調(diào)整參數(shù)。
2、 SK驅(qū)動器使用的實際例子
本例使用的是CT公司的CommanderSK驅(qū)動器，CommanderSK驅(qū)動器加上一個LogicStick就可以使用SyptLite軟件進行編程控制而不需要外部的控制器，結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度快，從而節(jié)約了使用成本，相比較與外加控制器，取得更好的控制效果。
圖CommanderSK變頻驅(qū)動器在擺頻控制中的應(yīng)用原理圖
根據(jù)所要求的波形如圖2可以看出，此波形是一個周期性的波形，在一個完整周期內(nèi)存在四個拐點頻率a、b、c、d，在一個周期內(nèi)只需設(shè)定好此四個點的頻率，那么就會形成一個完整的波形。
圖2 目標波形
首先，在驅(qū)動器開始運行時我們需要給定一個頻率a，即擺頻的*低頻率，在驅(qū)動器輸出頻率達到a時，在此頻率給定上加一個硬速度給定b-a，就會形成ab段波形；當驅(qū)動器輸出頻率達到b時，將給定頻率設(shè)為c，那么就會通過設(shè)定好的斜坡時間輸出頻率逐漸由b逐漸增加到c，形成bc段波形；當輸出頻率達到c時，將此時的硬速度給定由b-a減為0，此時的給定頻率為d,那么就會形成cd段波形；當輸出頻率小于等于d時將給定頻率重新設(shè)為a，那么就會通過設(shè)定好的斜坡時間輸出頻率逐漸由d逐漸減小到a,形成da1段波形。如此就形成一個完整周期的波形。當輸出頻率小于等于a時，在此頻率給定上加一個硬速度給定b-a，如此重復，就會形成連續(xù)的波形。在此波形中bc和da1段的斜率可以通過設(shè)定相應(yīng)的加減速時間來改變，使用CT的CT-Scope軟件監(jiān)測到實際波形如圖3所示。
圖3 改善后的實際波形
其它的變頻器如果要做擺頻控制，一般需要增加控制器等設(shè)備，這樣就增加了投入，而相應(yīng)的系統(tǒng)也要復雜。而使用了CommanderSK驅(qū)動器后，不需要另外增加控制器，只是增加一個選件Logicstick，寫好控制程序后下載到驅(qū)動器中即可，所增加的投入相當小。在外部通過按鈕等給驅(qū)動器一個Enable信號和一個運行信號就可以控制驅(qū)動器的運行了。我們知道，一個系統(tǒng)如果越復雜，節(jié)點越多，那么這個系統(tǒng)的故障點就越多，越容易產(chǎn)生故障。該方案系統(tǒng)原理簡單，所需的元器件少，線路結(jié)構(gòu)簡單。這樣就減少了很多的故障點，減少了故障發(fā)生的幾率可能性，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和運行效率。
由于程序在驅(qū)動器中運行，所有的數(shù)據(jù)均是在驅(qū)動器中交換存儲，不需要與外部控制器進行數(shù)據(jù)交換，運行速度就會快很多，這樣在一定程度上提高了驅(qū)動器的響應(yīng)速度，使控制變得更*。由于程序是在驅(qū)動器中，程序中的各個拐點的頻率均可以通過相應(yīng)的驅(qū)動器參數(shù)來設(shè)置，包括三角波的上升和下降的斜率也可以通過改變驅(qū)動器的加減速時間來改變，程序截圖如圖2.4。這樣針對不同的纖維材料和不同的紗錠大小，用戶只需根據(jù)需要設(shè)定對應(yīng)的應(yīng)用參數(shù)就可以實現(xiàn)不同的應(yīng)用，而不用增加額外的投入。
圖4 程序截圖
針對紗線易斷的特點，有必要在應(yīng)用程序中增加斷線保護。當檢測到紗錠上的線斷了，這時應(yīng)該讓驅(qū)動器停止，處理斷線。CommanderSK驅(qū)動器自帶有可編程輸入端子，可通過將斷線檢測傳感器的信號輸入到可編程輸入端子，驅(qū)動器讀取該信號，將該信號寫入控制程序。一旦檢測到斷線，控制程序控制驅(qū)動器停止輸出，并在驅(qū)動器面板上顯示一個故障代碼，表示斷線，需要處理。另外，CommanderSK驅(qū)動器自帶一個RS485通訊接口，可以與上位機等監(jiān)控設(shè)備連接，輕松實現(xiàn)對設(shè)備的遠程監(jiān)控。
3、結(jié)論
總的來說，使用CommanderSK變頻驅(qū)動器在擺頻控制中的應(yīng)用，使得系統(tǒng)變得簡單易維護，操作簡單靈活，故障率低，大大提高了設(shè)備的使用效率，而且投入相對較少，完全可取代原機械擺頻機構(gòu)，大大減化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，不失為一種優(yōu)良的解決方案。
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