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VCD-2000變頻器在圓織機上(shàng)的(de)應用:詳(xiáng)細設計與(yǔ)實現方案
發布時間:2025-03-18 14:07:18 | 瀏覽量:561

下麵給出一個較為全麵(miàn)、細致(zhì)的圓織機上應用 VCD-2000 係列變頻器的整體方案示例,內容涵蓋電機選型、變頻器接線(含控製端子與(yǔ)主(zhǔ)回路端子)、重要功能碼(mǎ)參數(shù)設置、功能說明(míng)以及相應的接線示意圖(用(yòng)文字(zì)/ASCII 形式替代),供參考。請根據實際機械結構、生產需求和安全規範進行適當調整。

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一、典型圓織機所(suǒ)需控製的電機及變頻器(qì)應用思路

在圓織機上,一般會有以下幾類(lèi)主要的電機:

  1. 主編織電機(主電機)

    • 用於驅動圓織機(jī)主軸旋轉,實現圓筒布(bù)的編(biān)織。

    • 該電機通常要求(qiú)有比較精確的轉速(sù)調節,以便匹配紗線密度、張力要求(qiú)等(děng)。

    • 建議采用矢量變頻器(即 VCD-2000 係列完全矢量控製機型),並對(duì)電機(jī)參數進行自學習(動態或靜止),以保證低速扭矩輸出和速度精度。

  2. 卷取/牽引電機

    • 將織出的布卷到收卷輥上,或者提(tí)供穩定的(de)牽引(yǐn)力輸出。

    • 通(tōng)常這部分(fèn)電機也需要一(yī)定的(de)速度(dù)調節能力,並在不同(tóng)直徑/張力狀況下能夠(gòu)保持相對穩定的牽引速(sù)度。

    • 如果要求恒張力,可考慮使用變頻器內(nèi)置的 PID 調節功能(P7 組),通過檢測張力傳感器反饋信號來自動調(diào)速。

  3. 送經或輔助電機

    • 用於送入經紗、調(diào)整紗架,或者其他輔助機構的驅動。若隻需簡單變速或兩三段速度切換,可以用變頻(pín)器的多段速功能(P3.26~P3.32)或簡單(dān)的外部端子切換。

說明(míng):針對圓織機上是(shì)否要給每個電機都配(pèi)獨立(lì)變頻器,要視產(chǎn)線需求而(ér)定。這裏以“主編織電機 + 卷取電機(jī)”為重點,詳細說明一個典型的雙變頻(pín)器控製方案;若設備結構(gòu)簡單,也可隻(zhī)對主編織電機使(shǐ)用變頻器。


二、硬件接線部分

下文所述接線思路和(hé)端子命名、功能,均參考 VCD-2000 係列變頻器說明書(shū)的常規標識。若您所使用(yòng)的具體機(jī)型端子(zǐ)文字略有差異(yì),請以實際銘(míng)牌和手冊為準(zhǔn)。

  1. 主回(huí)路(lù)(動力電源)接(jiē)線

    • 若為單相機型,則隻需接入 R、T 兩(liǎng)相,對應單相 220V。

    • 將三相 AC380V(或 AC220V,視機型而(ér)定)的電(diàn)源依次接入變頻器輸入端子 R、S、T;

    • 電機的三根出線對應接到變頻器輸出端子 U、V、W(注(zhù)意與電(diàn)機接線盒的 U、V、W 同相對(duì)應(yīng),若運行方向與期望相反,可對調電機任意(yì)兩相或者改用反轉命令)。

    • PE 端(duān)子(接地):務必保證變頻器和電機都有可靠(kào)的安全接地,通常建議單獨地線直接接至機櫃地排(pái),或與廠房保護地(dì)線焊接。

    • 若配置製動電阻(需要快速停車或存在較大回饋能量的場合),則將電阻一端(duān)接至變頻器端子 P+(或(huò)“+”、“P”),另一(yī)端接至 B(或(huò)“PB”、“DB”等),並在功能碼裏適當設置製動相關參數(如 P2.05、P2.06 等)。

  2. 控製端子接(jiē)線——以主編織電機為例

    下(xià)圖用 ASCII 形(xíng)式示(shì)意一個常見的 “外部端子啟動/停(tíng)止 + 模(mó)擬電(diàn)位器調速 + 故障輸出” 的接線方(fāng)式。若現(xiàn)場需要多(duō)段速、正反轉、PID 調節等,可在此基礎上調整和擴展。

  ┌───────────────────────── 變頻器 VCD-2000 ──────────────────────────┐
  │   主(zhǔ)回路:                           控製回路端子(zǐ) (CN2等)             │
  │  ┌───────────┐                                             │
  │  │ R  S  T    │<--- 三相(xiàng)交流電源輸入(AC380V)                 │
  │  │            │                                             │
  │  │ U  V  W    │---> 接(jiē)主編織電機 (M1)                         │
  │  │            │                                             │
  │  │ P+   B     │---> 若需製動電阻, 則此處(chù)外接製動電阻         │
  │  │ PE(地)     │---> 接大地                                   │
  │  └───────────┘                                             │
  │                                                                     │
  │  控製端子示意:                                                      │
  │     +24V ---[X1]---┐  (示例: X1 作為 正轉FWD 啟動命令(lìng))             │
  │                    ├---> COM                                        │
  │     +24V ---[X2]---┘  (示例: X2 作為 複位或點動, 視(shì)需要(yào)而定 )       │
  │                                                                     │
  │  (電位器給定速度)                                                   │
  │    10V ---[電位器]--- VI                                            │
  │                 電位器另一端 --- GND                                │
  │                                                                     │
  │  (故障繼電器輸(shū)出)                                                  │
  │       TA ---  繼電器常(cháng)開觸點  --- TB                                │
  │             接到外部報警回路或指示燈, TA-TB 閉合表示(shì)變頻器故障(zhàng)等   │
  │             具體功能參考 P4.11 等多功(gōng)能輸出設置(zhì)                    │
  │  COM(數(shù)字(zì)公共) 和 GND(模擬參考地) 分開,且均就近單點接地          │
  └───────────────────────────────────────────────────────────┘
  • X1~X6 端子均可在功能碼 P4.00~P4.07 中設置不(bú)同功能(néng)。本示例將 X1 設為 “正轉運(yùn)行”(FWD);X2 可設為 “複位(wèi)/停止” 或 “點動” 等。

  • 若需要區分正轉/反轉,可將 X1 設為 FWD、X2 設為 REV,分別控製。

  • 若想(xiǎng)讓麵板(或上(shàng)位 PLC)與外部端子切換,可使(shǐ)用多功(gōng)能端子實現“命令通道切換”、“頻率給定通道切換”等功能(P4.00~P4.07 中選擇 23、24 號等)。

  • 若需要(yào) PID 張力(lì)控製,把傳感器(4~20mA 或 0~10V)接入 CI 或(huò) VI,再在 P7.00~P7.33 進行 PID 相關設置。

  1. 卷取/牽引(yǐn)電機變頻器接線(xiàn)

    • 接線原理與主編織電機相同。若要進行恒張力收卷(juàn),可將張力傳感器或壓力傳感器輸出的 4~20mA 信號接入變頻器 CI(或 VI),並啟(qǐ)用 PID 功能(P7.00=1)。

    • 通常需在 P7.01=0(數字給定)或 1(模擬給定)與 P7.02=0(選 VI 反饋)或 1(選 CI 反饋(kuì))等參數進行配置,再結合 P7.05 設置目標張力對應的反饋(kuì)量。


三、核心功能碼及參數示例

以下僅列舉關鍵的設置思(sī)路,幫助理解圓織機應(yīng)用場合下的常用調試(shì)重(chóng)點。實際生產中應根據電機銘牌、工藝需求、自學習結果來具體調整(zhěng)。

  1. 電機(jī)基礎參數自學習(PA 組)

    自學習完成後才能獲得更佳的低頻輸出扭矩和穩速(sù)性能。

    • 動態自學習:設(shè)為 1(電機盡(jìn)量空載),啟(qǐ)動後自動執(zhí)行。

    • 靜止自學習:設為 2(如空載條件不具備)。

    • PA.01:電機額定功率(KW)
      例如:5.5kW → 設為 5.5

    • PA.02:電機額定(dìng)電壓(V)
      380V 電機 → 設為(wéi) 380

    • PA.03:電機額定電流(A)
      根據銘牌,如 11.3A

    • PA.04:電機額定頻率(Hz)
      一般(bān) 50Hz

    • PA.05:電機額定(dìng)轉速(rpm)
      例如 1420rpm

    • PA.06:電機(jī)極數
      4 極機 → 設為 4

    • PA.00:自學習(xí)模式

  2. 基本運行參數(shù)(P0 組)

    • 0:鍵盤(麵板)啟停

    • 1:外部端子(zǐ)啟停(tíng)

    • 0:麵板電位器

    • 5:外接(jiē)電位器(0~5V/0~10V)

    • 6:模擬電(diàn)流 4~20mA

    • 0:操作麵板控(kòng)製

    • 1:外(wài)部端子控製(常見做法)

    • 2:通訊口(RS485)控製

    • P0.00:運行指令通道

    • P0.01:頻率給定通道

    • P0.03:啟停通道(dào)

  3. 頻率/電流給定相關參數(P1 組)

    • 若使(shǐ)用 0~10V 的外部電位器,需把(bǎ) P1.04 設為 10.00。

    • 若使用 4~20mA 電流信號給定,則在(zài)跳線 JP3 上切換到 I 側,並在 P1.07/ P1.08/ P1.09 中進行量程上限下限等(děng)設定。

  4. 啟動/製動(P2 組)

    • P2.00 / P2.01:加減速時間
      例如 3.0s ~ 5.0s,視機械慣量大小(xiǎo)來設定。圓(yuán)織機慣量較大時,可適(shì)當(dāng)延長(zhǎng)加速時間,避免過流跳閘。

    • P2.05 / P2.06:直流製動起(qǐ)始頻率(lǜ)與電流
      如果需要在停機時短時間(jiān)“點刹車”,可適當啟(qǐ)用直流製動,但要避免電(diàn)機過熱。

  5. 多段速/簡易 PLC(P3 組 / P8 組)
    若現場希望用一個變(biàn)頻器實現多種速度切換(如低速穿紗、高速運轉、檢測速度等),可結合多功能輸入端子 X1~X6 的不同組合,實(shí)現多段速度運行。

    • P3.26~P3.32:多段速頻(pín)率 1~7

    • P4.00~P4.07:分配 X1、X2 等端子功能為多段(duàn)速段子
      若需求更(gèng)複(fù)雜的順序控製(zhì),也可用 PLC 功能(P8 組)來編程自動變速。

  6. PID 閉環(P7 組)(如卷取(qǔ)張力電機)

    • 需(xū)要結合現場調(diào)試,適當增大 P7.12 可提高係統穩定度,減小波動。

    • 例如:若壓力傳感器輸出(chū) 0~5V,對(duì)應 0~5kg 張力(lì);想維持 3kg,可將 3kg 的(de)傳感器輸出電壓(yā)當作目標進行設置。

    • 示(shì)例:給定通道選擇數(shù)字給定(0),反饋通道選 VI(0)或 CI(1)等。

    • P7.00:PID 調節使能 → 1:閉環

    • P7.01:給定通道(dào)P7.02:反(fǎn)饋通道

    • P7.05:目標給(gěi)定值(zhí)

    • P7.11、P7.12、P7.13:PID 的比例、積分、微分增益

  7. 保護及故障處理(P5 組 / P6 組)

    • 過流、過(guò)壓、缺相、堵轉、逆相(xiàng)序等都可在 P5 組設定閾值,也可在 P6 組查看故障記錄。

    • 將(jiāng) TA、TB 或 OC1 輸出給外部報警指示時,對應功能需要在 P4.10~P4.11 中設置為 “變頻器故障輸出” 或 “運行中信號” 等。


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四、具體功能實現要點

  1. 主編織電機

    • 啟動/停止:外部端子 X1 = FWD、COM = +24V 切換,即可實現正轉啟動和停止(X1 斷開則停機)。若需反轉,設置 X2=REV。

    • 調速:如使用外部電位器,連到 10V、VI、GND;在 P0.01=5、P1.04=10.00(或 5.00)時即可完成。

    • 電子熱保護:在 PA.01~PA.06 中設置好電機(jī)額定參數後,可(kě)在 P5.00~P5.04 等檢(jiǎn)查電機過載保護。

  2. 卷取/牽引電機(若有張力檢測)

    • 在變頻(pín)器的 CI 端子接入 4~20mA 張力(lì)傳感器信號,跳線 JP3 切換到 I 側;再啟用 P7.00=1(PID),將 P7.02=1(CI 反饋),P7.01=0(數字給定)或另行設(shè)置;P7.05 設定期望的張力值(換算成對(duì)應電流或(huò)電壓)。

    • 根據現(xiàn)場需要調節 PID 參(cān)數(P7.11、P7.12、P7.13),務必在(zài)實際卷繞時檢查卷徑變化、張力誤差、振蕩情(qíng)況等,然後微(wēi)調 PID。

  3. 多段速/手動修整

    • 可在調機或維護時,需要低速爬行、反複點動等(děng);可以將 X3 或 X4 設置為 “點動運(yùn)行” 或 “多段速選(xuǎn)擇(zé)” 等,並設置(zhì)對應頻率值(P3.06、P3.26~P3.32)。這樣在生產中隻需撥動開關或(huò)踏板,就(jiù)能快速切(qiē)換相應速度。

  4. 故障報警與安全互鎖

    • 建議將變(biàn)頻(pín)器(qì)的 TA-TB(或(huò) OC1)觸點接至外部聲光報警回路或上位 PLC 監控回路,以(yǐ)防止故障未及時發現而導致機械損(sǔn)壞或安全事故。

    • 圓織機上(shàng)常有機械式聯(lián)鎖或光電檢測等(děng)信號,也可(kě)接到變頻器 X 端子,用於快速停機或緊急製動。


五、更直觀的“總控+多電機”布置思路(簡要)

若一台圓(yuán)織機有(yǒu)多個電機需要協同,可以采用以(yǐ)下方(fāng)式:

  1. 獨立變頻器+上位 PLC:每台電機都對(duì)應一台(tái) VCD-2000,PLC 采集(jí)各(gè)傳感器(速度、張力、開關量等)和人機(jī)界麵的操作信息,通過 RS485(或數字量(liàng))下發運行命令、頻率指令(lìng)。

  2. 主從(cóng)模式:將主編織電機作為主機,通過變頻器自身的 RS485,發送頻率或轉(zhuǎn)速給其它(tā)從機變頻器,用 P4.21、P4.22 等功能碼處理。此時需保證各(gè)變頻器(qì)參數一致、通訊地址不衝(chōng)突。


六(liù)、常見注意事項

  1. 確認電機絕緣:特別是老舊電機或環境惡劣場合,應先測量絕緣,確保滿足變頻器驅(qū)動要求。

  2. 低速散熱:若編織機需長時間低速大扭矩運行(háng),建議考慮強製風扇或選用變(biàn)頻專(zhuān)用電(diàn)機。

  3. 電磁幹擾:將(jiāng)動力電纜、控製信號線嚴格分離或使用屏(píng)蔽線(xiàn);若對周邊儀表有精度要求,適當加裝電抗器或濾波器。

  4. 海拔環(huán)境:海拔超 1000m 時,需考(kǎo)慮對變頻器降額或加大通風量。

  5. 務必做好安全(quán)保護:緊急急停、電氣聯鎖等應與變頻器控製端子或外部繼電器配合,並在實際試車前嚴格(gé)驗證。


七、示例總結

綜上所述,在圓織(zhī)機的應用中,VCD-2000 係(xì)列變頻(pín)器可分別驅動主編織電機、卷取/牽引等電機,通過(guò)設定適當的功能碼、接(jiē)入外部(bù)傳感器及信號,實現多段速、PID 張力(lì)控製、故障聯動報警等功能。關鍵步驟如下:

  1. 機械電(diàn)氣對接:確認圓織機各軸的功率需求,選配足(zú)夠容(róng)量的變(biàn)頻器並完成主回路接線、PE 保護地。

  2. 控製端子(zǐ)規(guī)劃:按照織(zhī)機工藝(yì)需求,將 X1~X6、FWD、REV 等端子分別分配給(gěi)啟停、正反轉、點(diǎn)動(dòng)、多段速、PID 使能等。

  3. 參數設置:先在 PA.00~PA.06 做好自學習,再根據現場調試依次調整 P0(運行/頻率通道)、P2(加減速)、P3/P8(多段速/PLC)、P4(端子定義)、P7(PID)等。

  4. 聯鎖保護及幹擾抑製(zhì):注意低速散熱、電磁兼(jiān)容、故障繼電器輸出到報警回路等細節。

通過以上方法(fǎ),可使圓織(zhī)機獲得良好的速度可調性能,提高編織質量(liàng)和效(xiào)率,同時降低機械衝擊、延長設備壽命。若(ruò)後續需(xū)要遠程監控或擴展更(gèng)多自動化功能,也可利(lì)用(yòng)變(biàn)頻器內置的 RS485 通訊口與 PLC/HMI 集成。請在實際使(shǐ)用時結合生產要求、安全(quán)規範以及變頻器說明書(shū)詳細調試(shì)。祝應用順利!


 
 
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