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1、第2 6 卷第4 期 2 0 0 5 年8 月 纺织学报 J o u m 丑1o fT m eR e a r c h V 0 1 2 6 N o 4 A u g ，2 0 0 5 梳棉机道夫传动系统的P L C 控制 张深基 ( 湖南工程学院电气与信息工程系，湖南湘潭4 1 1 1 0 1 ) 摘要介绍了一种采用P M 的开关量输入、输出模块控制变频器进行多级有级调速的方式，该技术可用于 A 1 8 6 D 型高速梳棉机道夫传动系统的技术改造，获得了较高的性价比与经济效益。 关键词道夫传动系统；交频调速；梳棉；P 比控制 中图分类号：髑1 0 3 2 2 3文献标识码：B文章编号：0 2 5
2、3 9 7 2 1 ( 2 0 0 5 ) 0 4 - 0 0 9 4 - 0 3 A p p l i c a t i 伽o fP L Cc o n t m n e dd o 腩rd r i v es y 咖mo f r d j n g 瑚c 址鹏 Z H A N GS h e n - j i ( 脚口n “ 跏t 矿觑唧庇以口，l d 删白n M 砌nE 蟛M 州，l g ，胁m 唧如珈咖 o ，嘶懈咖，砌啦n ，矾M n4 1 1 1 0 1 ，c 施) A b s t m c tAn e wr n e t l I o d m l l l t i 锄ds t e p s p e e dc
3、h a I l g eb yu s i n gP L cc o n 枷e ds w i t c h i I l gr n o d e lc o n v e n e rw a si n 仃0 d u c e d ，i tw a s d e v e l o p e dt ou p d a t em e 吮h l o g yi nd o 娲rd r i v es y 咖mo fA 1 8 6 Dh i 曲- 8 p e e dc a r d i n gm c h i n e 1 1 1 eh i g l l e rc o s tp e 而肋a n c ea I I d e c o n o m i c
4、b e n e f i t sw e r eg a i n e d K e yw o r 凼d a 雎rd r i v es y 8 t e m ；f b q I l e n c yc o n v e r s i o n ；c a r d i n g ；P L cc o m m e d 国内纺织厂常用的A 1 8 6 D 型( 或A 1 8 6 F 型) 梳 棉机，属高产梳棉机。但由于其道夫传动系统中的 电磁离合器故障率高，经常造成停台，有时还出现火 警，影响产品质量和生产效率，需要投入大量的人力 与物力来维护。为此，一些企业尝试进行在惯性轮 电磁离合器上进行技改，但效果不佳。利用交流变 频调
5、速和P L C 控制技术对A 1 8 6 D 型梳棉机进行技 改，可获得较佳的效果。本文仅就技改的核心部分 道夫传动系统作一介绍。 1 道夫传动电动机与变频器的选择 道夫电动机传动道夫需具有快速运转、低速生 头的特点o 。传动系统如图1 所示。 祭匦囹一匾囹 I 道夫H l 厂一圃圃一区圆一圆 U 也箬坠圃一圈 L l 卜H ；碾l - l I 槲 套：2 霉l 齿轮L = 型匕! _ 图l 道夫电动机的传动系统示意图 系统负载电机在额定频率附近运行时，转矩输 出与直接接工频电网运行时相比不应减小，且要求 谐波少、温升低。有一些变频器由于产品的控制方 法存在缺陷，特别在低频运转时无法提供好的电
6、流 波形输出，不能提供高的转矩，很难达到工艺要求。 在设备技改过程中，根据上述要求，选择变频器 时特别注意了它的全频范围的特性，尤其是低频输 出能力及动态响应特性。选用了S A M C O i 变频器， 额定容量为3k v A ，道夫电动机选用F D 3 P S l 3 2 A 4 型、1 5k w 。这样能使道夫传动系统在更宽的频率 范围内运行，满足梳棉机慢速生条的工艺要求。 2 电气控制原理 应用P 比控制变频器有3 种途径。一是用P L C 的模拟量输出模块输送给变频器0 5V 电压、4 2 0 n A 电流，以控制变频器的输出频率；二是P L C 通 过串行通信接口控制变频器；三是用P
7、 L C 的开关量 输入、输出模块控制变频器幢】。前两种虽能实现无 级调速，但技改成本相对较高，采用第三种控制方 式，虽然只能有级调速，但却是多级，较接近无级调 速，能满足A 1 8 6 D 型( 或A 1 8 6 F 型) 梳棉机的工艺要 求，而且能获得较高的技改性价比。 作者简介：张深基( 1 9 4 7 一) ，男，教授。研究方向为电气传动、现场总线技术、人工智能等。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第4 期纺织学报【9 5
8、 】 2 1 变频器参数设定 在变频器运行之前，必须用它的操作面板对有 关的功能指令码进行设定。 2 1 1 变频器转速变频器的功能指令码c D 0 6 8 等于2 时，使用2 速、3 速端和J O G ，可以得到表l 中 8 种不同的转速，变频器的外部输入触点接通时相 应的输入信号为1 。l 8 速的频率可以用功能指令 码c 2 9 0 3 6 来设定。 表1 转速的设定 J o G3 速2 速转速编号 道夫电动机的频率曲线如图2 所示。用变频器 的J O G 、2 速和3 速3 个输入端控制8 档频率，利用 其中第1 档频率( 5H z ) 作为道夫电动机启动频率和 道夫传动系统慢速生条的
9、传动频率，第8 档频率 ( 5 0H z ) 作为高速运行频率，即设c D 0 6 8 为2 ，c D 0 2 9 为5 ，C D 0 3 6 为5 0 。 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 5 O 图2 道夫电动机的频率曲线图 2 1 2 加减速时间第2 、第3 加减速时间选择端 A D 2 、A D 3 和正、反转输入端F R 、R R 配合，用来选择 4 种加速时间和减速时间，如表2 所示。1 4 号加 速时间用功能指令码C D 0 1 9 0 2 2 来设定，1 4 号 减速时间用功能指令码c D 0 2 3 0 2 6 来设定，加减速 基准频率用C D 0 1 8 来设定。 衰
10、2 加减速时间设定 第3 加减速第2 加减速加减速时间编号 设加减速基准频率C D 0 1 8 为5 0H z ，l 号加速时 间C D 0 1 9 为2 0s ，则加速梯度为2 5H z s 。l 号减速 时间c D 0 2 3 为2 0s ，同样，减速梯度为2 5H z s 。利用 l 号加速和1 号减速作为加减速，实现多级调速，达 到接近无级调速的目的。 2 1 3 “频率一致”输出端使用功能指令码 c D 0 6 3 、C D 0 5 6 和C D 0 5 7 ，可以使变频器的频率一致 输出端u P F 在设定的1 速、8 速中的某一转速达到 设定值时输出低电平。 2 1 4过载报警信
11、号功能指令码C D 0 4 8 和 C D 0 6 4 用来设定过载报警电流值，变频器的过载输 出端O L W 在输出电流超过设定值时输出低电平。 2 2 梯形图 P L C 选用三菱公司的F X 。4 0 M R 一0 0 l 型，P L c 控 制道夫传动系统的变频器的梯形图如图3 所示。 图3P L C 控制道夫电动机的变频器梯形图 相关输入对照如表3 所示，在梳棉机的锡林与 刺辊启动后，接近达到额定转速时，离心开关( 4 w K x 5 ) 动作，热继电器接人( 启动时未接入) 1 。当f 为O 时( 如图2 所示) ，道夫电机以1 速开始启动，0 2s 以第1 加速梯度加速；2 6
12、2s 电动机以1 速慢 速运行；6 2 8 0s 电动机以第l 加速梯度 表3P L c 的输入与梳棉机的道夫传动系统启动、 停车( 包括自停开关) 对照表( 部分) 输入 P L c 的输入点 原梳棉机刺辊处的离心开关4 w K 原自停装置的微动开关5 w K 原自停装置的微动开关6 w K 原自停装置的微动开关7 w K 原自停装置的微动开关8 w K 圈条箱内的微动开关1 W K 机械触点G K 断条自停触板 硒；呈研舢m m m 拼 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove t
13、he watermark 【9 6 】纺织学报 2 0 0 5 年第4 期 ( 2 5H z s ) 加速；8 0s 以后至停车，电动机高速运行； 停车或其它电气自停装置的微动开关动作时电动机 以第1 减速梯度( 2 5m s ) 减速至零。 P L c 与变频器的外接线如图4 所示。 F X o N 4 0 M R S A M C O i Y 1 正转 F R Y 2 速 2 D F Y 6 3 速 3 D F Y ， J o G Y 1 0 第2 加减速时问 A D 2 Y 1 2 第3 加减速时间 A D 3 Y 1 3 紧急停车E S Y 1 4 空转停车洲 X O 运行D R V X
14、 I 频率一致U P F X 2过载报警 o U l C O M 0 ：O M 4D C M 2 C o M一 LD C M l 图4P L c 与变频器的硬件接线图 3结束语 用可编程序控制器的开关量输入、输出模块控 制变频器的方式改造A 1 8 6 D 型梳棉机的道夫传动 系统，既去掉了原惯性轮与其电磁离合器，又使启动 更平稳，低速更低( 技改后道夫电机低速与原道夫电 机低速之比为3 ：1 0 ) ，低速转高速时也接近无级调 速，使生条质量高，故障率低，基本上无停台现象，获 得了较高的经济效益。 参考文献： 1 张深基纺织厂电气控制技术 M 北京：纺织工业出版社。 1 9 9 7 2 廖常
15、初可编程序控制器的编程方法与工程应用 M 重庆： 重庆大学出版社，2 0 0 1 3 单象福棉纺织设备控制电器 M 北京：纺织工业出版社， l q R q ( 上接第8 8 页) 湿、固化，节约用水和耐热，不粘连，粒子成形具有一 定强度和长度的要求。 4 ) 研制生产出的造粒剂具有优良的应用性能， 在国内部分干法腈纶生产厂及湿法腈纶生产厂已长 期工业化应用，使用造粒剂能明显减少造粒时的水 用量，提高粒子含固量，增加产量，减少粉末，节约 蒸汽。 参考文献： 1 魏俊富，张纪梅，葛启化纤油剂中聚醚的醚链结构对性能的 影响 J 纺织学报，1 9 9 9 ，2 0 ( 4 ) ：5 0 一5 2 2 矶田孝一，藤本武彦表面活性剂 M 天津市轻工业化学研 究所，译北京：轻工业出版社，1 9 7 8 1 0 3 一1 1 6 ，1 1 8 一1 3 8 3 任华明，李德绵实用化纤油剂 M 北京：纺织工业出版社， 1 9 8 8 2 2 6 4 何白天，胡汉杰功能高分子与新技术 M 北京：化学工业出 版社。2 0 0 1 3 3 4 3 3 9 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark