一種hshm-pe纖維後牽伸機電氣傳動系統的製作方法

2023-08-08 05:25:06 2

專利名稱：一種hshm-pe纖維後牽伸機電氣傳動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及紡織纖維工藝傳動裝置領域，特別是涉及一種HSHM-PE纖維 後牽伸機電氣傳動系統。
背景技術：
在高強高模聚乙烯(HSHM-PE: High Strength High Modulus Polyethylene )
纖維牽伸操作中，對電氣傳動要求可以概括為"三高一少"，包括
1) 高同步性電機轉速要求橫向轉速一致，縱向比例同步；
2) 高精確性轉速穩定，精確度高； 3 )高可靠性；
4)維-修少或免維z修。
由於纖維的強度高、均勻性不穩定、以及在生產中經常需要調動工藝，致 使後牽伸機傳動裝置產生轉矩不穩定、出現強烈的扭轉力矩沖擊的現象。這不 僅會影響後牽伸機的機械壽命，甚至會導致設備事故。
目前，控制後牽伸機的方案有很多種，最常見的是用滑差調速電機一拖五 的速度及扭矩的控制方式。其結構示意圖如圖l所示，採用一臺滑差調速電機 100作為主機。通過所述主機的速度，利用傳動軸分別通過五臺無級變速器給 五臺牽伸機組傳動(單邊軸傳動)。
參見圖1，以滑差調速電機100作為主機。所述主機分別與一號無級變速 器200a、 二號無級變速器200b、三號無級變速器200c、四號無級變速器200d、 及五號無級變速器200e相連；其中，所述一號無級變速器200a、 二號無級變 速器200b、三號無級變速器200c、四號無級變速器200d、五號無級變速器200e 分別用於調節一號牽伸機組300a、 二號牽伸機組300b、三號牽伸才幾組300c、 四號牽伸機組300d、五號牽伸機組200e的單機轉速。
採用圖1所示的控制後牽伸機的方法，每臺牽伸機組的單機轉速分別控制 由該臺牽伸機組對應的無級變速器進行調節。因此，五臺牽伸機的轉矩不平衡， 其輸出轉速不穩定，致使調節工藝麻煩，機械故障率較高，動態響應比較慢， 在高轉矩情況下經常出現無級變速器打滑等現象，使後牽伸機傳動設備不能長
4期處於良好的工作狀態，從而影響生產質量和生產效益。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳 動系統，能夠降低電氣傳動系統的機械故障率，使後牽伸機傳動設備處於良好 的工作狀態，從而有效地提高生產效益和質量。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳 動系統，所述系統包括人機界面、主控PLC、擴展模塊、至少兩個直流調速單 元；其中，每個直流調速單元均包括一臺直流調速器、 一臺直流電機、以及一 臺測速反饋電機；
所述人機界面的信號輸入/輸出端接所述主控PLC的第 一通訊串口 ；所述 主控PLC的第二通訊串口分別與各直流調速單元的每臺直流調速器的模擬輸 入/輸出埠相連；所述主控PLC的數字輸7v/輸出端接擴展模塊的數字輸入/ 輸出端，所述擴展模塊的模擬輸入/輸出端接各直流調速器的模擬輸入/輸出端；
所述主控PLC定義一臺直流調速器為邏輯主直流調速器，其餘直流調速 器均為邏輯從直流調速器；各個直流調速單元的直流調速器之間通過^t擬量通 道形成環形互鎖連接，傳輸轉矩分量。
優選地，所述各個直流調速單元的直流調速器之間通過模擬量通道形成環 形互鎖連接具體為
所述邏輯主直流調速器的輸出接第一邏輯從直流調速器的輸入；所述第一 邏輯從直流調速器的輸出接第二邏輯從直流調速器的輸入；如此依次循環，形 成環形連接；
邏輯主直流調速器輸出自身轉矩分量給第一邏輯從直流調速器；第一邏輯 從直流調速器將所述邏輯主直流調速器的轉矩分量作為附加轉矩，同時再將自 身的轉矩分量傳輸至笫二邏輯從直流調速器；如此依次循環，形成環形互鎖連接。
優選地，所述邏輯主直流調速器工作在P-I^f莫式，其比例積分P243二0;所 述邏輯從直流調速器工作在P模式，其比例積分P243=l。
優選地，每個直流調速器均配備RS-485串4亍協議通訊接口，通過Modbus 串行協議通訊分別與所述主控PLC進行數據交換。優選地，所述數據交換包括速度、給定值、控制字、以及狀態字的通訊。
優選地，所述主控PLC通過控制字和狀態字讀寫直流調速器的狀態和命令。
優選地，所述主控PLC對各直流調速器的速度和轉矩建立實時監控。
優選地，所述主控PLC將實時監控得到的直流調速器運轉情況或故障信 息輸出至人機界面，向操作人員顯示。
優選地，所述主控PLC發送控制字給各直流調速器，自動實現邏輯主直 流調速器和邏輯從直流調速器的運行與速度調節。
優選地，所述擴展模塊包括2組子模塊；每組子^f莫塊包括4條通道；每條 通道用於外接一臺直流調速器。
與現有技術相比，本發明具有以下優點
本發明提供一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，包括人機界面、 主控PLC、擴展^^塊、至少兩個直流調速單元；其中，每個直流調速單元均包 括一臺直流調速器、 一臺直流電機、以及一臺測速反饋電機；由所述主控PLC 定義一臺直流調速器為邏輯主直流調速器，其餘直流調速器均為邏輯從直流調 速器；各個直流調速單元的直流調速器之間通過模擬量通道形成環形互鎖連 接，傳輸轉矩分量。
釆用本發明這種環形互鎖結構，可以使得當作為邏輯從直流調速器的某一 臺直流調速器出現故障時，整個系統能自動停止運行。此時，邏輯主直流調速 器將以待速狀態運行，作為邏輯從直流調速器的其他直流調速器停止運轉。由 此，擺脫了對單個直流調速器依賴性很高的缺點，就算邏輯主直流調速器對應 的測速反饋電機發生故障，也不會'出現飛車的危險，使得本發明所述電氣傳動 系統的機械故障率低，能夠保證後牽伸機傳動設備長期處於良好的工作狀態， 從而提高生產質量和生產效益。
同時，本發明所述系統中，多臺直流調速器之間採用速度閉環控制方式， 加入人工界面，能夠更加清楚直觀的看到直流調速器和直流電機的生產速度、 運行情況、故障狀態等，有利於現場操作和故障診斷，進一步提高系統運行的 穩定性。


6圖1為現有技術採用滑差調速電機一拖五控制方式的結構圖2為本發明所述HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統的工作原理示意
圖3為本發明所述HSHM-PE纖維後牽伸^/L電氣傳動系統結構圖； 圖4為本發明所述直流調速器電路結構圖； 圖5為本發明所述擴展模塊轉換示意圖。
具體實施例方式
本發明所要解決的技術問題是提供一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳 動系統，能夠降低電氣傳動系統的機械故障率，使後牽伸機傳動設備處於良好 的工作狀態，從而有效地提高生產效益和質量。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
本發明實施例所述系統包括人才幾界面、主控PLC (Programmable logic Controller,可編程邏輯控制器)、擴展沖莫塊、至少兩個直流調速單元。其中， 每個直流調速單元均包括一臺直流調速器、 一臺直流電機、以及一臺測速反饋 電機。
由主控PLC定義其中一個直流調速單元為邏輯主調速單元，其他直流調 速單元為邏輯從調速單元。
每個直流調速單元的直流調速器分別控制一臺直流電機，通過直流調速器 自帶的數字輸入/輸出、及模擬輸入/輸出形成環形網絡。其中，每臺直流調速 器均為速度閉環控制方式，只定義邏輯上的主、從關係，通過改變邏輯主/從 直流調速器的速度調節的比例-積分關係，改變附加轉矩反比例給定源，形成 一種全新的自主/人控制方案。
每個直流調速單元中的直流調速器均自身配備RS-485串行協議通訊接 口 ，分別通過Modbus串行協議通訊與所述主控PLC之間進行數據交換。其中， 所述數據交換包括速度、給定值、控制字、狀態字等的通訊。
主控PLC通過控制字和狀態字讀寫直流調速器的狀態和命令，並在主控 PLC內部對各個直流調速器的速度和轉矩建立實時監控，當直流調速器或直流 電機出現故障時，能夠即時報警和自我診斷故障點，進而可以更加便捷的排除
7故障點。
各個直流調速單元的直流調速器之間，通過CPU板自帶的模擬量通道， 在各臺直流調速器之間形成環形互鎖，以便連接、傳輸轉矩分量。
在實際生產中，所述直流調速單元的數目可以根據實際生產需要具體設 定。在紡織纖維工藝傳動系統中，所述直流調速單元數目一般為五個。
本發明實施例下面以五個直流調速單元為例，對本發明實施例所述
HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統進行詳細描述。實際應用中，包括其他 數目的直流調速單元的傳動系統的工作過程與下述相同。
首先，參見圖2，為本發明實施例所述HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動 系統的工作原理示意圖。圖2以第三直流調速器為邏輯主直流調速器為例進行 說明，實際應用中，以其他直流調速器為邏輯主直流調速器的工作過程與下述 相同。
本發明實施例所述HSHM-PE纖維後牽伸才幾電氣傳動系統包括五個直流 調速單元。每個直流調速單元分別包括一臺直流調速器、 一臺直流電^L、以及 一臺測速反饋電機。
所述五臺直流調速器通過CPU板自帶的模擬量通道，在各臺直流調速器 之間形成環形互鎖，其工作原理如圖2所示。圖中連線表示轉矩傳輸通道，已 形成環形結構。
圖2中，以第三直流調速器作為邏輯主直流調速器，其他四臺直流調速器 均作為邏輯從直流調速器。
所述第三直流調速器的輸出接第二直流調速器的輸入，所述第二直流調速 器的輸出接所述第一直流調速器的輸入；所述第三直流調速器的輸出接所述第 四直流調速器的輸入，所述第四直流調速器的輸出接所述第五直流調速器的輸 入；所述第五直流調速器的輸出接所述第一直流調速器的輸入。
由此，使得五臺直流調速器之間形成連鎖模式，構成主從控制方案。作為 邏輯主直流調速器的第三直流調速電機反饋速度信號給第二直流調速器和第 四直流調速器；第二直流調速器和第四直流調速器得到控制指令後由其自身發 指令給第一直流調速器和第五直流調速器；最後得到指令後的第一直流調速器 和第五直流調速器進行數據校對修復，從而得到一個完整的環狀控制網絡，以其中，作為邏輯主直流調速器的第三直流調速器工作在P-I才莫式(其比例
積分P243=0 );作為邏輯從直流調速器的其他直流調速器工作在P模式(其比 例積分P2434 )。
通過模擬量將邏輯主直流調速器的轉矩送給邏輯從直流調速器(即為圖中 的第四直流調速器或第二直流調速器)作為附加轉矩，邏輯主直流調速器由模 擬量通道輸出轉矩分量給第 一邏輯從直流調速器，第 一邏輯從直流調速器將所 述主直流調速器的轉矩分量作為自己的附加轉矩，同時再將自身的轉矩分量傳 輸至下一臺邏輯從直流調速器(即為圖中的第五直流調速器或第一直流調速 器)，如此依次循環，形成環形互鎖連接。
採用本發明實施例這種環形互鎖結構，可以使得當作為從直流調速器的第 一、第二、第四、及第五直流調速器中任意一臺直流調速器出現故障時，整個
系統能自動停止運行。此時，作為主直流調速器的第三直流調速器將以待速狀 態運行，作為從直流調速器的其他直流調速器停止運轉。由此，擺脫了對單個 直流調速器依賴性很高的缺點，就算邏輯主直流調速器對應的測速反饋電機發 生故障，也不會出現飛車的危險。
其中，第三直流調速器與第四直流調速器之間牽伸比例為3-4牽伸倍數； 第四直流調速器與第五直流調速器之間牽伸比例為4-5牽伸倍數；第三直流調 速器與第二直流調速器之間牽伸比例為2-3牽伸倍數；第二直流調速器與第一 直流調速器之間牽伸比例為l-2牽伸倍數；第一直流調速器與第五直流調速器 之間牽伸比例為1-5牽伸倍數。
所述系統的整體結構圖如圖3所示。參照圖3,為本發明實施例所述 HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統結構圖。
所述系統包括人機界面10、主控PLC20、擴展才莫塊30、開關電源40、 以及調速模塊50。
所述調速模塊50包括五個直流調速單元，每個直流調速單元中分別包括 一臺直流調速器、 一臺直流電機、以及一臺測速反饋電機。
所述人機界面10外接24V開關電源40,其信號輸入/輸出端接所述主控 PLC 20的第 一通訊串口 (圖3示PortO埠 )；所述主控PLC 20的第二通訊串口 (圖3示Portl埠 )分別與各直流調速單元的每臺直流調速器的通訊串口 相連；所述主控PLC 20的數字輸入/輸出端接擴展模塊30的數字輸入/輸出端， 所述擴展模塊30的模擬輸入/輸出端接各直流調速器的模擬輸入/輸出端。
其中，所述主控PLC 20的第一通訊串口和第二通訊串口均為RS-485串 口 ；直流調速器的通訊串口為RS-485串口 。
各直流調速單元的直流調速器的模擬輸入/輸出埠依次連接，形成環形 網絡。
所述主控PLC 20定義所述調速模塊50中一個直流調速單元的直流調速器 為邏輯主直流調速器，其他均為邏輯從直流調速器。
所述人機界面10用於實現操作人員與傳動設備之間的人機互動。所述開 關電源40為DC24V電源，用於為主控PLC 20提供外接24V電源。
所述擴展模塊用於實現模數轉換(A/D)和數模轉換(D/A)。
所述主控PLC 20用於將所述人機界面IO輸入的數位訊號通過所述擴展模 塊30轉化為模擬信號傳輸給所述調速模塊50的各臺直流調速器，使其形成聯 動狀態。各直流調速器將各指令傳輸給各臺直流電機。而各臺直流電機的運行 狀況分別通過與該直流電機對應的測速反饋電機將其速度反饋給各直流調速 器。各直流調速器再將反饋速度傳輸給擴展模塊30,由所述擴展模塊30將各 模擬信號轉化為數位訊號，通過所述主控PLC 20將其傳入人機界面10,使操 作人員能夠清楚、直觀的看到各臺直流電機的運行情況。
下面詳細介紹所述系統的工作流程
所述調速模塊50包括第一直流調速單元、第二直流調速單元、第三直 流調速單元、第四直流調速單元、以及第五直流調速單元。
其中，所述第一直流調速單元包括第一直流調速器501—a、第一直流電 機501—b、以及第一測速反饋電機501—c。
所述第二直流調速單元包括第二直流調速器502—a、第二直流電才幾
502— b、以及第二測速反饋電機502—c。 所述第三直流調速單元包括第三直流調速器503—a、第三直流電才幾
503— b、以及第三測速反饋電機503_" 所述第四直流調速單元包括第四直流調速器504—a、第四直流電機
10504_b、以及第四測速反饋電機504—c。
所述第五直流調速單元包括第五直流調速器505—a、第五直流電機 505—b、以及第五測速反饋電機505j。
所述主控PLC 20定義所述第三直流調速器503—a為邏輯主直流調速器， 其他直流調速器為邏輯/人直流調速器。
其具體工作流程為
作為邏輯主直流調速器的第三直流調速器503—a,用於調節所述第三直流 調速單元的第三直流電才幾503—b的運轉速度。所述第三直流調速單元的第三測 速反饋電機503—c通過測量得到所述第三直流電機503—b的轉速，反饋至所述 第三直流調速器503—a。所述第三直流調速器503—a輸出所述速度反々貴至擴展 模塊30。所述擴展模塊30將所述速度反饋轉化為數字量發送至主控PLC 20。 所述主控PLC 20對所述速度反饋進行計算，並將計算結果輸出至所述人機界 面10顯示。此時，操作人員根據所述人機界面顯示的結果，判斷後牽伸機的 工作狀態，通過所述人機界面10輸出第一控制指令至所述主控PLC20。所述 主控PLC 20根據所述第 一控制指令輸出第 一指令調速信號。所述第 一指令調 速信號經過所述擴展模塊30轉化為模擬量信號，輸出至第四直流調速器 504—a。所述第四直流調速器504—a才艮據所述第一指令調速信號調節所述第四 直流電機504_b的運行速度。
所述第四直流調速單元的第四測速反饋電機504—c通過測量得到所述第 四直流電機504—b的轉速，反饋至所述第四直流調速器504—a。所述第四直流 調速器504—a輸出所述速度反饋至擴展模塊30。所述擴展模塊30將所述速度 反饋轉化為數字量發送至主控PLC 20。所述主控PLC 20對所述速度反饋進行 計算，並將計算結果輸出至所述人機界面IO顯示。此時，操作人員根據所述 人機界面顯示的結果，判斷後牽伸機的工作狀態，通過所述人機界面10輸出 第二控制指令至所述主控PLC 20。所述主控PLC 20根據所述第二控制指令輸 出第二指令調速信號。所述第二指令調速信號經過所述擴展模塊30轉化為模 擬量信號，輸出至第五直流調速器505一a。
所述第五直流調速單元的工作過程與第四直流調速單元的工作過程相同。
同理，由作為主直流調速器的第三直流調速器503 a對應的第三直流電才幾
ii503—b的速度反饋控制第二直流調速單元的運作；由所述第二直流電機502一b 的速度反饋控制第 一直流調速單元的運作。
由此，使所述調速模塊50的各臺直流調速器之間形成聯動狀態。由主直 流調速器調節其對應的直流電機工作，通過其對應的測速反饋電機獲取該直流 電機的速度反饋，通過主控PLC傳送回人機界面，顯示輸出給操作人員，並 將操作人員下達的控制指令經主控PLC生成指令調速信號，輸出至下一級的 從直流調速器，所述從直流調速器根據所述指令調速信號控制其對應的直流電 機的運轉，並根據該直流電機的速度反饋進一步控制再下一級的從直流調速單 元的運作。
值得注意的是，本發明實施例所述調速模塊中，處於最末級的多臺直流調 速器的輸入與輸出相連。如圖2所示，所述第五直流調速器的輸出接所述第一 直流調速器的輸入。採用這種連接的目的在於進行數據校對修復，以提高每臺 電機的速度環控制轉速的精確性和穩定性，從而降低了牽伸輥之間的傳動誤 差。
優選地，本發明實施例所述電氣傳動系統，可以通過主控PLC方^f更的實 現邏輯主直流調速器和邏輯從直流調速器的切換。具體為由主控PLC發送 控制字給直流調速器實現自動切換。
例如，圖3所示以第三直流調速器作為邏輯主直流調速器。當系統需要將 第一直流調速器作為邏輯主直流調速器時，只需由主控PLC重新定義第一直 流調速器為邏輯主直流調速器，並下發控制字至調速模塊，各直流調速器接收 到所述控制字後，自動進行主從切換。
優選地，本發明實施例所述電氣傳動系統，所述主控PLC對各直流調速 器的速度和轉矩建立實時監控，並能夠將實時監控得到的直流調速器或直流電 機的運轉情況或故障信息輸出至人機界面，向操作人員顯示。由此使得操作人 員能夠實時掌握各直流調速器和直流電機的運轉狀態，有利於及時發現故障點 並快速排除故障。
參見圖4，為本發明實施例所述直流調速器電路結構圖。所述直流調速器 以歐陸590P/70A調速器為例進行說明。
如圖4所示，所述直流調速器的管腳L1、 L2、 L3，通過IKM1分別接輸入220V交流電源的U、 V、 W三相；其管腳3和管腳4用於4^啟動繼電器IKA3; 管腳N接220V交流電的零線，管腳L接220V交流電的W相；管腳B6^妄繼 電器IKA2;其管腳A+和管腳A-接直流電機；管腳Gl和管腳G2接測速反饋 電機IG1、 IG2;管腳A7、管腳A1、管腳A4為模擬量輸入埠 。
所述直流調速器外接220V交流電源。IKA2為直流調速器定義為無故障 的數字輸出中間繼電器，其繼電器接點送給直流調速器；所述直流調速器將 A7、 Al、 A4的信息傳輸給擴展模塊。而IKA3中間繼電器啟動時，將聯動IKM1 啟動，接通交流電源，輸入交流電壓L1、 L2、 L3,通過直流調速器轉化為直 流電壓A+、 A-,傳輸給直流電機。其中，IG1和IG2為電機速度反饋編碼器， 獲取直流電機速度模擬量輸出給主控PLC。
本發明實施例所述擴展模塊用於整個系統的各模擬信號與數位訊號之間 的轉化，是本發明實施例所述系統的重要元件。
參見圖5，為本發明實施例所述擴展才莫塊轉換示意圖。其中，通過主控PLC 為所述擴展模塊外接直流24V電源。
如圖5所示，所述擴展模塊包括2組子模塊，其中4DA1和4DA3為第一 子模塊；4DA2和4DA4為第二子模塊。
每組子模塊可以外接4臺直流調速器。以4DA1和4DA3組成的第一子才莫 塊為例進行說明。所述第一子模塊包括4條通道Chl Ch4,每條通道用於外 接一臺直流調速器。
以第一子模塊的第一通道Chl為例，結合圖4所示直流調速器進行說明。 4DA1的Chl通道的管腳V+接某臺直流調速器的管腳A4,其管腳VI-接所述 直流調速器的管腳Al; 4DA3的Chl通道的管腳V+接所述直流調速器的管腳 A7，其管腳VI-接所述直流調速器的管腳Al。
本發明實施例提供一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，包括人機 界面、主控PLC、擴展模塊、至少兩個直流調速單元；其中，每個直流調速單 元均包括一臺直流調速器、 一臺直流電機、以及一臺測速反饋電機；由所述主 控PLC定義一臺直流調速器為邏輯主直流調速器，其餘直流調速器均為邏輯 從直流調速器；各個直流調速單元的直流調速器之間通過模擬量通道形成環形 互鎖連接，傳輸轉矩分量。採用本發明實施例這種環形互鎖結構，可以使得當作為邏輯從直流調速器 的某一臺直流調速器出現故障時，整個系統能自動停止運行。此時，邏輯主直 流調速器將以待速狀態運行，作為邏輯從直流調速器的其他直流調速器停止運 轉。由此，擺脫了對單個直流調速器依賴性很高的缺點，就算主編碼器發生故 障，也不會出現飛車的危險，使得本發明實施例所述電氣傳動系統的機械故障 率低，能夠保證後牽伸機傳動設備長期處於良好的工作狀態，從而提高生產質 量和生產效益。
本發明實施例所述系統中，多臺直流調速器之間採用速度閉環控制方式， 加入人工界面，能夠更加清楚直觀的看到直流調速器和直流電機的生產速度、 運行情況、故障狀態等，有利於現場操作和故障診斷，進一步提高系統運行的 穩定性。而且，本發明實施例所述電氣傳動系統，結構簡單可靠，可以大大減 少人工維護量，降低事故發生率，延長後牽伸機的使用壽命，降低廢絲率。
本發明實施例所述系統中，其整個系統的倍率計算過程均由主控PLC獨 立完成後，在人機界面上能夠直觀看到，同時也可以通過人機界面在線進行調 整。本發明實施例通過採用人機界面，能夠在其上進行一4建操作，不需要操作 人員在每臺變速器之間進行手動調節，能夠節省時間，提高工作效益。
同時，對現有技術而言，由於交流異步滑差電機正常運行時，其轉速不是 固定的，而是會因負載的變化而稍許變化，而且傳統後牽伸設備在轉動過程中 五臺減速機作用在同一個軸的(剛性連接)，首先要求五臺減速機力矩必須一 致，(通常說負荷平衡)，也就是說五臺牽伸機運行時速度和轉矩必須同步。而 本發明實施例採用直流電機，其恆轉輸出和轉速不隨負載波動的特性而變化。 通過直流調速有效控制可使其輸出轉速保持恆定。因此本發明實施例所述系統 可兼顧速度精度高與轉矩平衡好的優點，減少了對機械的衝擊，能夠手自一體 的滿足不同牽伸工藝的要求。
傳統的後牽伸設備現場測試結果
1) 當]^>10%時，其轉速精度為0.015% ;
2) 系統轉距線性<7°/0 ;
3) 系統速度上升時間26ms ;
4) 轉距在恆磁範圍N> 1°/。時，其轉距精度為<5.5% ;5) 轉距上升時間為15ms ;
6) 轉距波動為8% 。
對本發明實施例所述HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統進行現場測 試，可以達到以下的平衡
1) 當N〉100/。時，其轉速精度為0.0005% ;
2) 系統轉距線性<1% ;
3) 系統速度上升時間15ms ;
4) 轉距在恆磁範圍N> 1%時，其轉距精度為<1.5% ;
5) 轉距上升時間為5ms ;
6) 轉距波動為1% 。
由此，可以進一步證明本發明實施例所述電氣傳動系統能夠降低系統的機 械故障率，保證後牽伸機傳動設備長期處於良好的工作狀態，從而提高生產質 量和生產效益。
以上對本發明所提供的一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，進行
以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於 本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均 會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1、一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特徵在於，所述系統包括人機界面、主控PLC、擴展模塊、至少兩個直流調速單元；其中，每個直流調速單元均包括一臺直流調速器、一臺直流電機、以及一臺測速反饋電機；所述人機界面的信號輸入/輸出端接所述主控PLC的第一通訊串口；所述主控PLC的第二通訊串口分別與各直流調速單元的每臺直流調速器的通訊串口相連；所述主控PLC的數字輸入/輸出端接擴展模塊的數字輸入/輸出端，所述擴展模塊的模擬輸入/輸出端接各直流調速器的模擬輸入/輸出端；所述主控PLC定義一臺直流調速器為邏輯主直流調速器，其餘直流調速器均為邏輯從直流調速器；各個直流調速單元的直流調速器之間通過模擬量通道形成環形互鎖連接，傳輸轉矩分量。
2、 根據權利要求1所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特徵在於，所述各個直流調速單元的直流調速器之間通過;^擬量通道形成環形互鎖連接具體為所述邏輯主直流調速器的輸出接第一邏輯從直流調速器的輸入；所述第一邏輯從直流調速器的輸出接第二邏輯從直流調速器的輸入；如此依次循環，形成環形連接；邏輯主直流調速器輸出自身轉矩分量給第一邏輯從直流調速器；第一邏輯從直流調速器將所述邏輯主直流調速器的轉矩分量作為附加轉矩，同時再將自身的轉矩分量傳輸至第二邏輯從直流調速器；如此依次循環，形成環形互鎖連接。
3、 根據權利要求2所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特徵在於，所述邏輯主直流調速器工作在P-I模式，其比例積分P243:0;所述邏輯從直流調速器工作在P it式，其比例積分P243=l。
4、 根據權利要求1所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特徵在於，每個直流調速器均配備RS-485串行協議通訊接口，通過Modbus串行協議通訊分別與所述主控PLC進行數據交換。
5、 根據權利要求4所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特徵在於，所述數據交換包括速度、給定值、控制字、以及狀態字的通訊。
6、 根據權利要求5所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特 徵在於，所述主控PLC通過控制字和狀態字讀寫直流調速器的狀態和命令。
7、 根據權利要求6所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特 徵在於，所述主控PLC對各直流調速器的速度和轉矩建立實時監控。
8、 根據權利要求7所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特 徵在於，所述主控PLC將實時監控得到的直流調速器運轉情況或故障信息輸 出至人機界面，向操作人員顯示。
9、 根據權利要求5所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特 徵在於，所述主控PLC發送控制字給各直流調速器，自動實現邏輯主直流調 速器和邏輯從直流調速器的運行與速度調節。
10、 根據權利要求1所述的HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，其特 徵在於，所述擴展模塊包括2組子模塊；每組子模塊包括4條通道；每條通道 用於外接一臺直流調速器。
全文摘要
本發明具體公開了一種HSHM-PE纖維後牽伸機電氣傳動系統，所述系統包括人機界面、主控PLC、擴展模塊、至少兩個直流調速單元；其中，每個直流調速單元均包括一臺直流調速器、一臺直流電機、以及一臺測速反饋電機；所述主控PLC定義一臺直流調速器為邏輯主直流調速器，其餘直流調速器均為邏輯從直流調速器；各個直流調速單元的直流調速器之間通過模擬量通道形成環形互鎖連接，傳輸轉矩分量。採用本發明所述電氣傳動系統，能夠降低電氣傳動系統的機械故障率，使後牽伸機傳動設備處於良好的工作狀態，從而有效地提高生產效益和質量。
文檔編號H02P5/68GK101651441SQ20091016194
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月7日 優先權日2009年9月7日
發明者吳傳清, 吳志泉, 張遠軍, 林明清, 汪利民, 波 高 申請人:湖南中泰特種裝備有限責任公司