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4     系統(tǒng)調(diào)試、變頻器參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行效果

    4.1   計(jì)算平網(wǎng)間隔的脈沖總數(shù)和分段脈沖數(shù) 

    8色平網(wǎng)的相互間隔是一個(gè)定值；減速機(jī)的減速比、傳輸輥的周長等也是定值；而編碼器每轉(zhuǎn)為2000個(gè)脈沖；根據(jù)以上已知數(shù)據(jù)，可以推算出理論上的脈沖數(shù)。用PLC編寫一條32位的高速計(jì)數(shù)器區(qū)間比較復(fù)位指令DHSZ，用觸摸屏對PLC數(shù)據(jù)寄存器D賦值，數(shù)值以理論脈沖數(shù)為基準(zhǔn)增減，再與C251記錄的編碼器脈沖數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)相等時(shí)，PLC指令變頻器和電機(jī)停機(jī)。

    經(jīng)反復(fù)賦值試驗(yàn)，可以找到精確的編碼器脈沖總數(shù)。然后按照速度控制規(guī)律的各段分配脈沖數(shù)，以指導(dǎo)PLC適時(shí)向變頻器發(fā)出速度切換指令。試驗(yàn)時(shí)電機(jī)采用低速運(yùn)行，脈沖數(shù)以實(shí)際記錄為準(zhǔn)，如圖2所示。　　

    4.2   變頻器參數(shù)設(shè)置 

    起初采用三段速控制，擬高速段Pr.4設(shè)為60Hz，中速段Pr.5設(shè)為30Hz，低速段Pr.6設(shè)為0.8Hz。經(jīng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在中段速轉(zhuǎn)折處，導(dǎo)帶有些抖動，影響穩(wěn)定均勻降速，最后設(shè)置兩段速：高速60Hz，低速設(shè)為0.8Hz。上限頻率Pr.1與高速段速度參數(shù)Pr.4數(shù)值相同；下限頻率Pr.2設(shè)為0。

    加速/減速時(shí)間的設(shè)置是變頻器參數(shù)設(shè)置的關(guān)鍵。印花機(jī)“加速—運(yùn)行—減速—低速運(yùn)行—停止”為一個(gè)運(yùn)行周期，每一周期中的間隔是磁棒的滾動印染時(shí)間。系統(tǒng)最終調(diào)試的結(jié)果是小于4秒鐘為一個(gè)運(yùn)行周期：加速時(shí)間Pr.7、高速段60Hz運(yùn)行時(shí)間、減速時(shí)間Pr.8、低速段0.8Hz的運(yùn)行時(shí)間大約都設(shè)為1秒鐘。變頻器和電機(jī)是在0.8Hz的極低速度下運(yùn)行到終點(diǎn)，即第二減速時(shí)間Pr.45為0。在降速和停止過程中，制動單元及電阻的直流制動（能耗制動）功不可沒。直流制動的相關(guān)參數(shù)有Pr.10直流制動動作頻率、Pr.11直流制動動作時(shí)間、Pr.12直流制動電壓等3個(gè)參數(shù)。合理設(shè)置這些參數(shù)，可以調(diào)整定位運(yùn)行的停止精度或直流制動的運(yùn)行時(shí)間，使它適合負(fù)荷的要求。總之，變頻器參數(shù)的設(shè)定始終要兼顧定位的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和印染速度。
　　
    4.3   運(yùn)行效果 

    在PLC程序設(shè)計(jì)時(shí)，對每一個(gè)運(yùn)行周期進(jìn)行編碼器計(jì)數(shù)清零，使之沒有誤差；變頻器參數(shù)的精細(xì)調(diào)整使導(dǎo)帶運(yùn)行快速穩(wěn)定，定位準(zhǔn)確；驗(yàn)收時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果是：連續(xù)13個(gè)周期的積累誤差小于0.5mm，滿足了毛巾印花機(jī)的速度和精度的要求。現(xiàn)在已運(yùn)行了多月，情況良好。這套系統(tǒng)我們是采用普通三相籠型電機(jī)來作動力來源的，若改用變頻器專用的恒轉(zhuǎn)矩電機(jī)，效果會更加理想。
　　
5     印花機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢

    5.1   平網(wǎng)印花機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢 

    印花機(jī)分為平網(wǎng)和圓網(wǎng)兩個(gè)大類。

    在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和我國沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，普遍采用交流伺服系統(tǒng)來驅(qū)動平網(wǎng)印花機(jī)。交流伺服系統(tǒng)比變頻器系統(tǒng)效率更高、定位更準(zhǔn)，技術(shù)更為先進(jìn)，是目前的發(fā)展趨勢。如本文所敘述的系統(tǒng)，也可以采用三菱HC-SFS702型伺服電機(jī)和MR-J2S-700A型伺服放大器組成伺服系統(tǒng)，可以提高印染精度并較大幅度地提高生產(chǎn)效率。但是，它的投資大約是變頻器系統(tǒng)的5~8倍。　　

    5.2   圓網(wǎng)印花機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢 

    傳統(tǒng)的機(jī)械式圓網(wǎng)印花機(jī)是由主電機(jī)通過機(jī)械傳動鏈?zhǔn)?~20只圓網(wǎng)與傳輸導(dǎo)帶同步運(yùn)轉(zhuǎn)，連續(xù)印染無限長的紡織品。它的機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、速度慢、效率低、對花次布多，不能適應(yīng)高檔精細(xì)花型的生產(chǎn)。圓網(wǎng)印花機(jī)的發(fā)展趨勢是以荷蘭STORK畢加索產(chǎn)品為代表，采用多電機(jī)獨(dú)立傳動、同步運(yùn)行的交流伺服系統(tǒng)，即將每只圓網(wǎng)和導(dǎo)帶分別采用伺服電機(jī)驅(qū)動，由高速計(jì)算機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)控制各分部同步高速運(yùn)行。三菱Q運(yùn)動控制器是新一代高速運(yùn)動控制器的代表，一個(gè)單PLC系統(tǒng)使用3塊Q173運(yùn)動CPU模塊最大可以控制96軸伺服電機(jī)。它采用伺服控制器網(wǎng)絡(luò)SSCNET將伺服放大器前后級串連接線，8軸的掃描周期僅0.88ms。采用Q173運(yùn)動CPU通過伺服系統(tǒng)控制導(dǎo)帶和12色圓網(wǎng)，印染速度達(dá)到80m/min，印花精度達(dá)到±0.01mm，達(dá)到國外進(jìn)口名牌整機(jī)的技術(shù)性能。　

6     結(jié)束語

    我國是紡織印染大國，有著數(shù)以萬計(jì)的紡織印染企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)改造的工作量很大，企業(yè)可以根據(jù)自身的經(jīng)濟(jì)條件、產(chǎn)品檔次、生產(chǎn)狀況選擇合適的技改方案。本文推薦的方案無疑是一個(gè)效果顯著、投資節(jié)省的方案，值得在毛巾、床單印染企業(yè)推廣。這種控制方法也可以應(yīng)用到其他如金屬塑料板材、線材定尺送料剪切等需要簡易定位控制的領(lǐng)域。