提高伺服控制系统速度的变化率可以提高纺织细纱机的生产效率。用一台PLC控制两组伺服驱动电机,两台电机启停时间错开,通过机械装置合成可使速度变化率达500次/min;系统采用速度反馈控制,利用RS232与上位机通讯以实现参数的设置和监控。详细介绍了基于PLC纺织细纱机伺服控制系统的硬件原理和软件设计方法。实际运行结果表明:该系统设计合理,工作可靠,满足了纺织细纱机生产的需要。
细纱机是纺织厂的专用设备,具有前后两个辊子。由于前面辊子的速度比后面辊子快,从前辊子进去的粗纱在两个辊子之间得到拉延,从后面辊子输出的纱就变细了。花式纱不是均匀粗细,而是粗细相间。要得到粗细相间的纱,只需让后辊子的转速时快时慢即可。本文设计了一套机械差动齿轮减速箱,减速箱的两个输入:一是前辊子通过减速齿轮传动后辊子的运动;另一是一台永磁同步伺服电机,通过控制系统使其频繁启停控制。目前永磁同步电机控制系统最大启停次数可达280次/min。差动齿轮系的输出端接后辊子。如伺服电机不转,后辊子匀速旋转,纺出的是普通纱,如伺服电机频繁启停,经差动轮系合成后,后辊子速度时快时慢,纺出来的就是花式纱了。根据生产的需要,需要提高细纱机的车速,以提高纺纱的生产率,为保持原来花式细纱粗细相间的节距,后辊子转速变化率需要提高到500次/min,要求伺服电机启停率也要500次/min。目前,国内外生产的伺服驱动系统难以满足要求。
作者设计了一套驱动控制系统,采用两台永磁同步电机伺服系统,每台电机启停250次/min,两台电机启停时间错开,通过机械装置将其合成为500次/min。
差动齿轮系的工作原理如图1所示,来自于前辊子的转速经过齿轮减速后作为差动齿轮系的一个输入,另一个输入由两台伺服电动机通过机械合成而成,能实现启停500次/min。从图可见,若两台伺服电动机不转,差动齿轮系输出到后辊子的为一个低于前辊子的均匀速度,此时细纺机纺