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1、 前言
隨著我國加入世貿組織，與國際市場的更加貼近，中國的紡織業得到的前所未有的機遇和發展。對紡織機械設備的需求和效率提出了更高的要求，生產設備的生產能力非常強大，但我們產品基本處于中低端市場，主要是技術條件的限制。有很多的設備仍舊是用磁粉制動器來進行收卷張力控制，限制了設備的運行速度，也浪費了能源，而且由于磁粉本身的使用壽命的原因，造成故障率較高的情況。
美國艾默生公司推出的TD3300張力控制變頻器，可以進行恒張力控制，并且可以控制張力錐度，保證收卷后各層形狀均勻，而且極大地提高了漿紗機的運行速度，提高生產效率。2、漿紗機介紹
漿紗機是為了提高原紗的強力和耐磨力，符合告訴防止機械的要求，同時可以貼付或防止毛羽發生、增加柔軟性極平滑性、防止靜電、提高胚布質量（外觀與手感）等。
漿紗機收卷簡易示意圖如圖1所示。

圖1 漿紗機收卷示意圖
3、漿紗機的控制方案
漿紗機的控制方案使用一臺艾默生公司矢量型變頻器——EV2000，做主牽引；和一臺張力控制專用變頻器——TD3300，做收卷控制。
主牽引電機通過機械聯動來驅動烘箱烘筒和曳引滾，主牽引變頻器驅動主牽引電機，該變頻器工作在開環矢量工作方式，主速度由PLC模擬量給定；AO1端口作為運行頻率的輸出，作為收卷變頻器的線速度給定，
收卷電機由艾默生張力變頻器——TD3300驅動，控制收卷電機的速度，。該變頻器工作在閉環矢量工作方式，加裝1000線的旋轉編碼器，選擇開環張力控制模式，卷徑計算采用線速度計算法，采用前級主牽引變頻器EV2000的模擬輸出口（輸出EV2000變頻器的運行頻率）得到線速度。控制示意圖如圖2所示。

圖2 變頻器控制示意圖

艾默生TD3300變頻器是一種可以實現恒張力控制的變頻器，通過變頻器內部的計算，獲得材料的卷徑，通過控制變頻器的輸出轉矩來獲得恒張力控制，它可以通過設置系統慣量補償、摩擦補償及材料慣量補償可以補償由于系統管理、摩擦阻力及材料慣量引起的啟動或加減速過程中的速度不均勻的情況，獲得平穩的張力控制效果。
對于伸長率，兩單元的系統，無法通過變頻器調節，只能功過對滾筒的減速比的微調來達到對伸長率的控制，通過在滾筒上裝旋轉編碼器，可以在系統的觸摸屏上顯示階段的伸長率。
4、調試過程
4.1、電機配置如下表
電機功率-Kw 額定電壓-V 額定頻率-Hz 額定電流-A 額定轉速r/min
主牽引電機 22 380 50 45 1440
收卷電機 15 380 50 31.2 1440
旋轉編碼器采用光洋1024線輸出，供電電壓為24VDC，A/B/C三相推挽輸出。
4.2、完成變頻器電機參數自辨識
對TD3300， 設定F1.09=1，允許自動協調。
然后設定F1.10=2，啟動電機自動協調宏，按照提示輸入電機參數后進入協調。
對EV2000，設定FH.00~FH.02（電機極數、額定功率、額定電流）后
設定FH.09=1，然后啟動電機進行參數自整定，得到電機參數
重點檢查變頻器辨識出的電機的空載（激磁）電流，電機空載電流應該在電機額定電流的30%~50%，此范圍內為正常。
4.3 測試旋轉編碼器的接線
TD3300變頻器工作在閉環矢量控制模式，設置編碼器的弦數和方向，若在空載的情況下如果電機速度很低而且有抖動，輸出電流也比較大，這時說明是旋轉編碼器的A/B相接線反了，可以更換A/B相接線或通過改變變頻器內PG卡方向（FB.01）來設定
4.4、設置TD3000和TD3300變頻器及其他運行參數
重點介紹TD3300參數設置
F3.06=3，開環張力控制模式
F1.00=35.2 設備廠家提供的收卷電機與收卷卷軸的減速比
F5.03=12，卷徑復位
F8.00=0，收卷模式
F8.01=1，張力設定AI1
F8.03=？最大張力，更具現場實際情況調試，滿足張力給定的模擬量的調整要求
F8.04=0，零速張力設定數字設定
F8.05=？零速張力根據實際情況設定
F8.06=0，錐度系數數字設定，
F8.07=？，錐度系數根據實際情況設定
F8.08=0，卷徑來源選擇先不計算，保證初步測試時張力的穩定
F8.09=800，最大卷徑，單位毫米
F8.10=300，空心卷徑，單位毫米
F8.12=300，初始卷徑1數字設定，單位毫米
FC.09=？靜摩擦力力矩補償，根據空載時設置此值，讓變頻器啟動相應快
FC.10=？滑動摩擦力矩補償，根據在不同的速度的測試，選擇平均值
FC.11=? 材料慣量補償系數，在測試加減速度時材料的額外轉矩，根據現場情況
FC.12=？系統慣量補償系數，在測試加減速度時機械慣量額外轉矩，根據現場情況
FC.09~FC.12，只有通過現場的實際情況和經驗值來調整，以致達到滿意的效果，這是需要耐心和細致的工作，也是更能對這些參數深入的了解。初步的調試，確定這些值得大致范圍，然后再加入卷徑計算后調試
設備運行基本良好，但是隨著卷徑的增加，張力越來越小，這是卷徑未計算的原因
4.5、加卷徑計算功能，再次帶負載運行
控制的重點和難點在收卷變頻器TD3300，對它的卷徑計算說明
F8.08=1，卷徑來源選擇線速度計算
FC.00=2，線速度輸入選擇AI2，即主牽引變頻器的運行頻率的模擬量信號
FC.03=90m/min，最大線速度，設備廠家提供，AI2*V線max/AI2max=當前線速度V，變頻器會根據公式D=（i*V）/(Л*n)計算當前卷徑
FC.04=5m/min，防止TD3300變頻器在速度較低時卷徑計算不準確，導致變頻器輸出力矩的波動；當TD3300運行的線速度低于FC.04設定值時，卷徑計算功能停止，保持但前卷徑值；當TD3300變頻器運行的線速度大于FC.04設定值時，卷徑計算功能重新有效
再次帶負載測試，觀察現象，再對FC.09~FC.12作小的調整，收卷張力平穩，達到要求，

5、總結
5.1、設備的調試要先從簡單到復雜，即不要一開始把全部的功能都加上。可以先把復雜的因素剔除掉，等簡單的問題解決了，然后再一點點加入復雜的問題，這樣在結果問題的時候才能思路清晰。
5.2、在張力開環轉矩模式下控制，首先是要求有速度編碼器，對速度進行閉環的檢測，首先要確認編碼器的正確（比較幸運我們的編碼器開始接線沒有問題），此種模式下對變頻器的轉矩精度要求較高，實踐中的檢驗，艾默生TD3300變頻器能滿足這方面的要求，是系統結構簡化，同時也達到了平穩的張力要求，滿足客戶的要求
5.3、在調試過程中，不斷地與客戶的工藝師和操作人員溝通，對設備的整體運行有全面的了解，使參數不斷地優化，滿足客戶的要求；同時對轉矩功能的細節，向艾默生的技術人員不斷地請教，在此也向王春華先生表示衷心的感謝。