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(dú)特的功能，對(duì)CommanderSK變頻驅(qū)動(dòng)器在擺頻控制中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并找到一種簡(jiǎn)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(méi)有鼓包、平整如一，必須在槽筒電動(dòng)機(jī)上增加擺頻功能。這是因?yàn)榧嗗V成型過(guò)程是由兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)疊加而成的：一個(gè)恒速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的疊加，紗線在低筒表面形成的菱形網(wǎng)狀運(yùn)動(dòng)軌跡。如果兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都是勻速運(yùn)動(dòng)，則勢(shì)必在紗線相交處形成鼓包。如欲打亂每層的交點(diǎn)，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)時(shí)變化，即增加擺頻功能，則這一問(wèn)題就能得到圓滿(mǎn)解決。

　　在變頻器的功能設(shè)置中，擺頻則是專(zhuān)為紡織行業(yè)紗錠成型工藝而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件。其主要手段是將變頻器的輸出頻率按類(lèi)似三角波的形式時(shí)時(shí)變化。為了適應(yīng)各種不同的工藝條件，如紗線粗細(xì)、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(dòng)器使用的實(shí)際例子

　　本例使用的是CT公司的CommanderSK驅(qū)動(dòng)器，CommanderSK驅(qū)動(dòng)器加上一個(gè)LogicStick就可以使用SyptLite軟件進(jìn)行編程控制而不需要外部的控制器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)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(gè)周期性的波形，在一個(gè)完整周期內(nèi)存在四個(gè)拐點(diǎn)頻率a、b、c、d，在一個(gè)周期內(nèi)只需設(shè)定好此四個(gè)點(diǎn)的頻率，那么就會(huì)形成一個(gè)完整的波形。

圖2 目標(biāo)波形

　　首先，在驅(qū)動(dòng)器開(kāi)始運(yùn)行時(shí)我們需要給定一個(gè)頻率a，即擺頻的*低頻率，在驅(qū)動(dòng)器輸出頻率達(dá)到a時(shí)，在此頻率給定上加一個(gè)硬速度給定b-a，就會(huì)形成ab段波形；當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出頻率達(dá)到b時(shí)，將給定頻率設(shè)為c，那么就會(huì)通過(guò)設(shè)定好的斜坡時(shí)間輸出頻率逐漸由b逐漸增加到c，形成bc段波形；當(dāng)輸出頻率達(dá)到c時(shí)，將此時(shí)的硬速度給定由b-a減為0，此時(shí)的給定頻率為d,那么就會(huì)形成cd段波形；當(dāng)輸出頻率小于等于d時(shí)將給定頻率重新設(shè)為a，那么就會(huì)通過(guò)設(shè)定好的斜坡時(shí)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(gè)完整周期的波形。當(dāng)輸出頻率小于等于a時(shí)，在此頻率給定上加一個(gè)硬速度給定b-a，如此重復(fù)，就會(huì)形成連續(xù)的波形。在此波形中bc和da1段的斜率可以通過(guò)設(shè)定相應(yīng)的加減速時(shí)間來(lái)改變，使用CT的CT-Scope軟件監(jiān)測(cè)到實(shí)際波形如圖3所示。

圖3 改善后的實(shí)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(fù)雜。而使用了CommanderSK驅(qū)動(dòng)器后，不需要另外增加控制器，只是增加一個(gè)選件Logicstick，寫(xiě)好控制程序后下載到驅(qū)動(dòng)器中即可，所增加的投入相當(dāng)小。在外部通過(guò)按鈕等給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)Enable信號(hào)和一個(gè)運(yùn)行信號(hào)就可以控制驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行了。我們知道，一個(gè)系統(tǒng)如果越復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)越多，那么這個(gè)系統(tǒng)的故障點(diǎn)就越多，越容易產(chǎn)生故障。該方案系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單，所需的元器件少，線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這樣就減少了很多的故障點(diǎn)，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(yùn)行效率。

　　由于程序在驅(qū)動(dòng)器中運(yùn)行，所有的數(shù)據(jù)均是在驅(qū)動(dòng)器中交換存儲(chǔ)，不需要與外部控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，運(yùn)行速度就會(huì)快很多，這樣在一定程度上提高了驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度，使控制變得更*。由于程序是在驅(qū)動(dòng)器中，程序中的各個(gè)拐點(diǎn)的頻率均可以通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器參數(shù)來(lái)設(shè)置，包括三角波的上升和下降的斜率也可以通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)器的加減速時(shí)間來(lái)改變，程序截圖如圖2.4。這樣針對(duì)不同的纖維材料和不同的紗錠大小，用戶(hù)只需根據(jù)需要設(shè)定對(duì)應(yīng)的應(yīng)用參數(shù)就可以實(shí)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(duì)紗線易斷的特點(diǎn)，有必要在應(yīng)用程序中增加斷線保護(hù)。當(dāng)檢測(cè)到紗錠上的線斷了，這時(shí)應(yīng)該讓驅(qū)動(dòng)器停止，處理斷線。CommanderSK驅(qū)動(dòng)器自帶有可編程輸入端子，可通過(guò)將斷線檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸入到可編程輸入端子，驅(qū)動(dòng)器讀取該信號(hào)，將該信號(hào)寫(xiě)入控制程序。一旦檢測(cè)到斷線，控制程序控制驅(qū)動(dòng)器停止輸出，并在驅(qū)動(dòng)器面板上顯示一個(gè)故障代碼，表示斷線，需要處理。另外，CommanderSK驅(qū)動(dòng)器自帶一個(gè)RS485通訊接口，可以與上位機(jī)等監(jiān)控設(shè)備連接，輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3、結(jié)論

　　總的來(lái)說(shuō)，使用CommanderSK變頻驅(qū)動(dòng)器在擺頻控制中的應(yīng)用，使得系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單易維護(hù)，操作簡(jiǎn)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(duì)較少，完全可取代原機(jī)械擺頻機(jī)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。
 

關(guān)于艾默生CT
艾默生驅(qū)動(dòng)與電機(jī)由艾默生工業(yè)自動(dòng)化旗下子品牌Control Techniques 及Leroy-Somer 共同組成，致力于驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的工程和銷(xiāo)售，并提供全生命周期的技術(shù)支持和服務(wù)以及自動(dòng)化解決方案。

憑借多年來(lái)在工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)*的驅(qū)動(dòng)與電機(jī)技術(shù)以及豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，從通用型到高性能交流驅(qū)動(dòng)器、直流驅(qū)動(dòng)器、伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)、高效率異步定速電機(jī)、高效率變頻電機(jī)、客戶(hù)定制化電機(jī)，為客戶(hù)提供量身定制的驅(qū)動(dòng)與電機(jī)解決方案。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于紡織、食品包裝、印刷、電梯、能源、礦山、水處理、制冷、建筑樓宇、口機(jī)械、海洋工程、隧道工程等眾多領(lǐng)域。

艾默生CT業(yè)務(wù)遍及**，其生產(chǎn)與研發(fā)機(jī)構(gòu)集中于歐洲與亞洲，在27個(gè)國(guó)家設(shè)立有56 個(gè)驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用中心為客戶(hù)提供本地銷(xiāo)售，服務(wù)與技術(shù)支持，在中國(guó)我們*提供艾默生CT產(chǎn)品Unidrive SP, Commander SK, Mentor II/Metor MP, FXM5, Digitax ST, Unimotor FM中國(guó)區(qū)維修與板子備件供應(yīng)。

如需了解更多信息，請(qǐng)致電艾默生CT驅(qū)動(dòng)器客服*：021-51093390