漿紗是棉紡織廠整理車間的重要工序之一，合理的漿紗張力對織布、印染等后續(xù)工序影響巨大。隨著企業(yè)的發(fā)展及市場的變化，石家莊常山紡織集團(tuán)第五分公司根據(jù)自身的工藝要求，提出了對舊式的大雅漿紗機改造的
1. 問題的提出：漿紗機的張力大小直接影響產(chǎn)量。舊式漿紗機采用機械式傳動機構(gòu)，張力調(diào)節(jié)范圍較窄。隨著設(shè)備的老化機械零件的磨損，張力逐漸下降。更換機械零件不便及費用的居高不下促使企業(yè)下決心對其進(jìn)行改造。
2. 改造對象：漿紗機——大雅興業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。
3. 改造思路：改造漿紗機織軸張力控制系統(tǒng)由變頻器控制，使其張力大小易于調(diào)節(jié)；改造控制系統(tǒng)，使其半自動化，更易控制、方便監(jiān)視、減少維修量。
4. 改造方案：將漿紗機織軸張力控制系統(tǒng)由原來的機械張力控制改為由艾默生變頻器TD3300控制。
4.1. 拆除漿紗機織軸的機械傳動裝置。
4.2. 將原漿紗機動力電機（22KW）經(jīng)新增傳動減速裝置直接拖動漿紗機織軸。
4.3. 新增一普通電機（11KW）取代原動力電機拖動原系統(tǒng)的其他部分（精軸、錫林、壓輥等）。
4.4. 保留漿紗機上的一次傳感器、配電箱按鈕等，拆除配電箱內(nèi)的常規(guī)控制器件包括中間繼電器、主接觸器、熔斷器等。
4.5. 新增TD3000-4T0150G、TD3300-4T0220G變頻器各一臺。
4.6. 新增觸摸屏一面。PLC EC20-2012BRA一臺。
4.7. 張力控制電機風(fēng)扇側(cè)安裝旋轉(zhuǎn)編碼器作為張力控制變頻器TD3300的速度反饋。
4.8. 按圖一圖二重新裝配配電盤。
4.9. 新增材料表：
5. 方案實施：
5.1. 用戶給出的大雅漿紗機設(shè)備及工藝參數(shù)：
車速（線速度）2~60米/分。一般正常車速38米/分。
張力2000~5000牛/米。
織軸空芯卷徑 116mm、220mm兩種。
織軸最大卷徑（滿軸）小于500mm。
主電機 Y系列普通電機 4極 11KW。
織軸電機 Y系列普通電機 4極 22KW。
5.2. 計算改造所需參數(shù)：
5.2.1. 計算張力電機到織軸的減速比：
減速比<=織軸空芯卷徑*3.14*電機額定轉(zhuǎn)速/最大車速（線速）=（0.116*3.14*1460）/60=8.87
5.2.2. 復(fù)核電機功率：
電機功率>=（最大張力*電機額定轉(zhuǎn)速*最大織軸半徑）/（傳動比*9549）=（5000*1460*0.25）/（8.87*9549）=21.5KW
5.2.3. 確定參數(shù)：
經(jīng)計算減速比應(yīng)確定為8.8左右。
廠方在改造時受自身條件影響，決定將減速比提高到13.15。
最大車速=織軸空芯卷徑*3.14*電機額定轉(zhuǎn)速/減速比=（0.116*3.14*1460）/13.15=40.46
經(jīng)廠方確認(rèn)最大車速滿足工藝要求。隨確定減速比為13.15。
5.2.4. 速度編碼器選用600線旋轉(zhuǎn)編碼器，一并交廠方安裝。
（建議旋轉(zhuǎn)編碼器選用600線以上產(chǎn)品，太低影響系統(tǒng)性能；安裝時要小心不要對其實施太大的沖擊，以免損毀。）
5.3. 主變頻器參數(shù)設(shè)定：
5.3.1. 根據(jù)漿紗機實際情況張力控制系統(tǒng)的主機變頻器選擇無速度反饋開環(huán)矢量控制方式的TD3000-T40110G變頻器。變頻器采用端子控制。
5.3.2. 主變頻器參數(shù)設(shè)定表：（未涉及的參數(shù)采用出廠設(shè)定）
參數(shù) 值 參數(shù) 值
F0.03 2 F5.01 12
F0.05 1 F5.02 13
F0.09 1.5
F1組參數(shù)按電機名牌并調(diào)諧。
5.4. 張力變頻器參數(shù)設(shè)定：
5.4.1. 張力變頻器（TD3300-4T0300G）采用開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式（F3.06=3），線速度采于主變頻器的運行頻率輸出。控制方式同樣采用端子控制方式。
5.4.2. 張力變頻器參數(shù)表：（未涉及的參數(shù)采用出廠設(shè)定）
參數(shù) 參數(shù)值 參數(shù) 參數(shù)值
F0.02 1 F5.02 4
F0.04 10 F5.04 12
F0.05 1 F5.05 8
F0.10 6 F5.11 1
F0.11 6 F6.03 0.6
F1.00 13.15 F8.00 0
F1.01 電機銘牌 F8.02 屏設(shè)定
F1.02 380 F8.03 4500
F1.03 電機銘牌 F8.04 4
F1.04 50 F8.07 17
F1.05 電機銘牌（1420） F8.08 1
F1.06 1 F8.09 800
F1.08 1 F8.10 110
F2.00 2 F8.12 屏設(shè)定
F2.09 0 FA.02 7
F2.10 0.01 FB.00 600
F2.11 50 FB.01 1
F2.12 4 FC.00 1
F2.26 1 FC.03 73
F2.27 10 FC.04 10
F2.28 1.5 FC.05 3
F3.06 3 FC.11 200
F3.12 5 其它參數(shù)默認(rèn)值
6. 觸摸屏組態(tài)
觸摸屏選用HITECH PWS6600-S屏。為了提高系統(tǒng)的時效性能，PLC與其交換數(shù)據(jù)的地址盡量選擇一組連續(xù)的PLC地址。
組態(tài)畫面圖：
7. PLC編程：
7.1. PLC是整個控制系統(tǒng)的中樞，由于漿紗機無現(xiàn)場模擬量輸入輸出故選用一臺主機即可。本案選EC20-3232BRA。其主要任務(wù)為控制兩臺變頻器的動作并通過RS485通訊端口與變頻器交換數(shù)據(jù)（考慮到通訊的延遲及準(zhǔn)確性，開關(guān)量不采用通訊方式。數(shù)據(jù)交換采用周期讀取模式并控制在1秒內(nèi)）。
7.2. 根據(jù)用戶要求確定控制的開關(guān)量如下：
主變頻器運行停止動作（按鈕控制）
主變頻器升降速動作（按鈕控制）
張力變頻運行停止動作（保持型按鈕控制）
張力變頻張力使能（為檢修特設(shè)）
張力變頻卷徑復(fù)位（按鈕控制）
確定打印輸出
7.3. 根據(jù)用戶要求確定的通訊數(shù)據(jù)量如下：
根據(jù)光電開關(guān)計算的車速（現(xiàn)速度）
計算總長
計算匹長
計算匹數(shù)
讀取張力變頻器張力值
讀取張力變頻器計算的卷徑值
改變張力變頻器張力設(shè)定
改變張力變頻器初始卷徑
長度、匹數(shù)清零
確定系統(tǒng)所處的狀態(tài)
7.4. 編程：
7.4.1. 大雅漿紗車車頭裝有一個測量行車長度的光電開關(guān)。經(jīng)檢測其輸出脈沖為10公分一個脈沖。對于測量匹長完全滿足工藝要求，但用于測量車速其刷新速度必然很慢。因此增加一個外部中斷檢測兩個脈沖的間隔時間，換算出行車速度。
X2輸入上升沿中斷（中斷號=2）程序：
主程序：
7.4.2. 累計紗總長、匹長、匹數(shù)并打印。連續(xù)打印清除匹數(shù)：
7.4.3. 總長數(shù)值有可能超出一個寄存器的計數(shù)范圍因此采用雙字顯示。
7.4.4. 與變頻器TD3300通訊，讀取張力、卷徑數(shù)值：
7.4.5. 設(shè)定張力并寫入然后回讀：
7.4.6. 設(shè)定卷徑：
8. 系統(tǒng)調(diào)試：（只介紹張力變頻器TD3300-4T0220G的調(diào)試過程）
8.1. 為保證參數(shù)的準(zhǔn)確性，將變頻器參數(shù)初始化，恢復(fù)出廠設(shè)置。
8.2. 控制方式選擇 F0.02 =1（閉環(huán)矢量控制）
8.3. 檢查編碼器是否正常。FB.00=600
按運行鍵，查看運行是否正常。如果變頻器只在2HZ左右工作或啟動過流，顯示電流很大。則可能是編碼器接線錯誤、每轉(zhuǎn)脈沖錯誤、編碼器的方向反等原因