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抽出計算機控制系統技術總結報告

分類:
技術摘文
作者:
來源:
發布時間:
2015/11/05 11:15
瀏覽量
(一)極有特色的控制系統
      在超細纖維制造生產過程中,抽出機是一種防爆要求高,傳動張力小,同步要求嚴格的關鍵設備。為適應這種狀況需要,我們采用了一系列新技術,創造了極有特色的一套控制系統?,F歸納如下:
1) PLC 的應用軟件開發
      這是系統開發最核心的技術,我們在 PLC 軟件中大量使用數據運算指令代替接點指令,大大提高了編程效率,節省了空間。同時又大量采用 FOR-NEXT 循環與 V,Z 變址修改, CALL 調用子程序, STL 順控語句等高級編程語言,使軟件設計的規范性,可讀性,易查性大大提高。
2) 變頻器的功能得到充分開發
      我們選用了日本國內生產的富士 E11S 變頻器用作 31 臺電機同步控制,用這種功能極多的變頻器并且充分發揮每臺變頻器 200 多個軟件功能的作用。例如對同步控制極有用的電機軟特性,轉矩限制功能,第二加速度,第二頻率設置等都在我們的系統中發揮了重要作用。
3) 圖像軟件開發設計精益求精
      作為操作人員最直接接觸的計算機監控畫面,我們在現場廣泛聽取各方面意見建議,進行了大量精心的設計修改,使該圖像軟件既符合操作人員的需要,又增添了大量產量統計,進布出布比率數據超出報警,導布自動清除等實用功能,受到管理人員的高度贊揚。
3) PLC 與變頻器, SCD 充分協調
      這是獲得極其優異的控制質量的關鍵所在。 SCD 同步控制器僅在車速穩定后投入使用,而使用靈活的點動方式及開車停車升速降速等步驟,都要切除 SCD 控制。我們經過精心調試,這些過渡過程都得到平穩控制。
 
(二)優異控制質量的主要衡量指標
  1 )任何工況下張力信號始終穩定在中間零位(偏差 <5 %)
  ?  無論是超纖布還是導布,或是厚實的導布接頭,張力始終穩定。
  ?  開車過程和升降速過程的全過程都要穩定。
  ?  停車后也要求穩定,不會東倒西歪。
  2 )過渡到 SCD 控制的過程平穩,無明顯擾動,符合 1/4 衰減曲線評判法。
  3 )轉矩有限制,發生異常時不會拉斷布,拉彎布軸,堵轉時不會燒壞電機,實現“拉不動時不硬拉”。
  4 )變頻器與每臺電機匹配狀態良好,耗電省,出力大,堵轉時不超電流,不輕易跳閘,不發生故障。實現變頻器與電機的真正“量體裁衣”。
 
以上各條在我們的系統中都得到充分體現。
 
( 三 ) 同步控制的技術分析
1)  電機特性曲線分析
      在同步控制中為了有利于同步的實現和防止拉斷布拉彎輥,設置電機軟特性格外有用。而超纖布在抽出過程中又有約 7 %左右的拉伸,因此電機速度由前到后有適當提升是必要的。電機特性由前到后會越來越軟。這兩條都可以通過富士變頻器的參數來改變。在現場開車情況下改變每臺變頻器的參數,使之獲得較為理想的控制效果。 
 
 
2)  電機軟特性幫助同步實現的技術分析
      圖 1 中表現張力輥 W9 控制下臺電機 M9 的原理。當布松下來時,張力輥向上移,位移信號通過 SCD 控制 M9 加速使布拉緊。
SCD
 
 
      這兩個反饋調節的作用是一致的共同的,而且后者調整速度更快些,但調整幅度較有限。這種僅靠電機軟特性來實現同步的方法可以被用在不易裝張力信號輥的場合,例如干法生產線上。用在本系統則加強了同步作用,有利于同步控制的穩定。
 
 
四)幾點體會
1) 選好用好變頻器等硬件
      為什么要選富士 E11S 變頻器?誠然我本人有一兩年在富士公司擔當技術支持工程師,非常熟悉富士變頻器是一個方面,但更重要的以上提到的諸多變頻器特點,實在是非富士品牌莫屬。我們每臺用于傳動的變頻器,有 16 根信號線之多。其中包括正轉,反轉, RT1 第二加速度,升速,減速,第二頻率設置, 30A 報警,預過載報警, RUN 信號, FMA 頻率信號, 10V 電壓輸入等 12 種輸入輸出信號。而另一家公司用于同步的日本三菱的變頻器,僅有 6 根信號線,正轉, 10V 電壓輸入, RUN 信號等 3 種信號(見附錄 1 ), 12 : 3 ,現我們用好用足了富士變頻器的各項功能,使之真正發揮了應有的作用。
2)  凡是好的設計,不可能在設計室,而只能在現場才能完成。
      量體裁衣必須到現場,根據實際情況,才能量得準確,裁得得體。象變頻器得電機參數自整定功能就是通過現場自動測試電機的阻抗漏抗等參數來獲得變頻器的最佳匹配參數。設計人員不到現場根本做不好這些工作。我們的系統設計, 50 %以上經過現場的反復修改又修改,才能達到今天這樣的水平。我們要感謝公司領導在十分困難的條件下,千方百計為我們提供較優良的生活工作環境,讓我們順利完成了各項調試設計任務。同時感謝王工孫工以及車間領導和工人為我們出注意想辦法,提供各種幫助。
3) 要真正徹底的以用戶為本,以用戶需要為第一目標。
      真正轉變怕改方案的思想。以用戶需要為我的第一目標也是有個轉變過程的,例如用戶提出要增加倒車功能,起先我就是不同意,后來看到有一次試車過程中十幾個工人一點點把導布從后向前拖動,為了使中間拖輥的布可以松開。這一幕促使我立刻想出辦法,既快又好的解決了任意臺電機實現倒車的方案。
 
戎自宜高工
2004 年 9 月 24 日于溫州
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