提高伺服控制系統速度的變化率可以提高紡織細紗機的生產效率。用一臺PLC控制兩組伺服驅動電機,兩臺電機啟停時間錯開,通過機械裝置合成可使速度變化率達500次/min;系統采用速度反饋控制,利用RS232與上位機通訊以實現參數的設置和監控。詳細介紹了基于PLC紡織細紗機伺服控制系統的硬件原理和軟件設計方法。實際運行結果表明:該系統設計合理,工作可靠,滿足了紡織細紗機生產的需要。
細紗機是紡織廠的專用設備,具有前后兩個輥子。由于前面輥子的速度比后面輥子快,從前輥子進去的粗紗在兩個輥子之間得到拉延,從后面輥子輸出的紗就變細了。花式紗不是均勻粗細,而是粗細相間。要得到粗細相間的紗,只需讓后輥子的轉速時快時慢即可。本文設計了一套機械差動齒輪減速箱,減速箱的兩個輸入:一是前輥子通過減速齒輪傳動后輥子的運動;另一是一臺永磁同步伺服電機,通過控制系統使其頻繁啟停控制。目前永磁同步電機控制系統最大啟停次數可達280次/min。差動齒輪系的輸出端接后輥子。如伺服電機不轉,后輥子勻速旋轉,紡出的是普通紗,如伺服電機頻繁啟停,經差動輪系合成后,后輥子速度時快時慢,紡出來的就是花式紗了。根據生產的需要,需要提高細紗機的車速,以提高紡紗的生產率,為保持原來花式細紗粗細相間的節距,后輥子轉速變化率需要提高到500次/min,要求伺服電機啟停率也要500次/min。目前,國內外生產的伺服驅動系統難以滿足要求。
作者設計了一套驅動控制系統,采用兩臺永磁同步電機伺服系統,每臺電機啟停250次/min,兩臺電機啟停時間錯開,通過機械裝置將其合成為500次/min。
差動齒輪系的工作原理如圖1所示,來自于前輥子的轉速經過齒輪減速后作為差動齒輪系的一個輸入,另一個輸入由兩臺伺服電動機通過機械合成而成,能實現啟停500次/min。從圖可見,若兩臺伺服電動機不轉,差動齒輪系輸出到后輥子的為一個低于前輥子的均勻速度,此時細紡機紡