CN105696123B - 一种粗纱机断电同步停车控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种粗纱机断电同步停车控制方法，应用于粗纱机系统，所述粗纱机系统中的所有变频器共母线，所述粗纱机系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，所述方法包括：当检测到所述母线的电压值低于第一预设值时，所述主机按照设定的减速时间减速，并且根据母线电压值自动调整减速时间；所述从机跟踪所述主机的位置或速度，依据所述主机的速度减速。本申请公开的方法采用软件的方案完成粗纱机的断电同步停车控制，无需外加制动电阻，无需外加储能电容箱。本申请还公开一种粗纱机控制装置。

Description

一种粗纱机断电同步停车控制方法及装置

技术领域

本发明涉及粗纱机领域，尤其涉及一种粗纱机断电同步停车控制方法及装置。

背景技术

粗纱机是纺织行业重要的设备之一，是把纤维条制成粗纱的纺纱机器，其主要作用是牵伸和加拈，并把粗纱卷绕成一定的卷装，以适应细纱机加工的要求。

粗纱机系统通常采用4变频粗纱机，每台变频器分别控制锭翼、卷绕、罗拉、龙筋4台电机。为达到工艺要求，必须保证纱线的线速度一致，因此龙筋升降的速度也需要和纱线的速度匹配，即4台电机采用同步控制。如果在纺纱过程中出现断电现象，变频器会报欠压故障，电机处于自由滑行状态，从而导致4台电机无法进行线速度同步控制，最终导致断纱。为了防止粗纱机断纱，目前常用的方法是：粗纱机系统中的4台变频器之间采用速度同步方式，由PLC 实时设定每台变频器的运行速度，根据每台变频器的运行速度自动设定其减速时间，当PLC检测到变频器母线电压低于一定值，即认为系统断电，此时给每台变频器发停机命令，变频器接收到停机命令后，按照各自设定的减速时间快速减速，保证变频器不会报欠压故障，从而达到同步停车目的。

由于驱动系统负载的惯量不同，为防止在电机停稳前变频器不报欠压故障，目前防止粗纱机断纱的方法必须要设置比较短的减速时间，快速的将系统惯量所储存的能量充到变频器母线电容里，以防止变频器欠压故障，这就需要外加制动电阻，否则变频器母线电压充的太高从而报过压故障。

目前粗纱机系统也有采用主从控制的，当主机检测到电压低于某设定值，然后减速停车，但停车过程减速时间控制得不好，容易报欠压故障，需要外加电容箱储能方式。

发明内容

本发明实施例提供一种粗纱机断电同步停车控制方法及装置，以解决解决断纱和松纱，以及外加制动电阻或电容储能箱的问题。

一种粗纱机断电同步停车控制方法，应用于粗纱机控制系统，所述粗纱机控制系统中的所有变频器共母线，所述粗纱机控制系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，所述方法包括：

当检测到所述母线的电压值低于第一预设值时，所述主机按照设定的减速时间减速；

监测所述母线的电压值，依据所述母线的电压值调整减速的时间；

所述从机跟踪所述主机的位置或速度，依据所述主机的速度减速。

优选的，在上述方法中，所述监测所述母线的电压值，依据所述母线的电压值调整减速的时间，包括：

当所述母线的电压值大于第二预设值时，控制过压调节器工作；

当所述母线的电压值低于第一预设值时，控制欠压调节器工作。

优选的，在上述方法中，所述方法还包括：

当所述主机的速度减速至0时，封锁所述主机的PWM脉冲宽度调制输出，同时发给所述从机停机命令，当所述从机接收到主机发出的停机命令后，封锁所述从机的PWM脉冲宽度调制输出。

优选的，在上述方法中，所述第一变频器为锭翼变频器或卷绕变频器。

本发明实施例还提供一种粗纱机断电同步停车控制装置，应用于粗纱机控制系统，所述粗纱机控制系统中的所有变频器共母线，所述粗纱机控制系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，所述装置包括：

第一控制单元，用于当检测到所述母线的电压值低于第一预设值时，控制所述主机按照设定的减速时间减速；

调整单元，用于监测所述母线的电压值，依据所述母线的电压值调整减速的时间；

第二控制单元，用于控制所述从机跟踪所述主机的位置或速度，依据所述主机的速度减速。

优选的，在上述装置中，所述调整单元，包括：

第一调整单元，用于当所述母线的电压值大于第二预设值时，控制过压调节器工作；

第二调整单元，用于当所述母线的电压值低于第一预设值时，控制欠压调节器工作。

优选的，在上述装置中，所述装置还包括：

第一封锁单元，用于当所述主机的速度减速至0时，封锁所述主机的PWM 脉冲宽度调制输出，同时发给所述从机停机命令；

第二封锁单元，用于当所述从机接收到主机发出的停机命令后，封锁所述从机的PWM脉冲宽度调制输出。

优选的，在上述装置中，所述第一变频器为锭翼变频器或卷绕变频器。

本发明实施例采用软件的方案完成粗纱机的控制，由于采用主从位置控制方案，保证了在减速过程中纱线的张力控制的好，不会造成断纱和松纱现象，整个断电减速停车过程平稳，纱线张力控制比较好。尤其在电网电压不稳的纺织厂，可大大提高的粗纱机的工作效率，提高纺纱质量，减小工人断纱接线的工作量，并且本发明无需外加制动电阻和电容储能箱，达到了简化系统的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的粗纱机控制方法的一种流程示意图；

图2为本发明实施例提供的粗纱机控制方法的另一流程示意图；

图3为本发明实施例提供的粗纱机控制装置的一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的粗纱机控制装置的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，本发明实施例提供一种粗纱机断电同步停车控制方法，应用于粗纱机控制系统，粗纱机控制系统中的所有变频器共母线，粗纱机控制系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，且主机和从机均由粗纱机控制系统中的PLC控制。

粗纱机控制方法包括：

S1：当检测到母线的电压值低于第一预设值时，主机按照设定的减速时间减速。

S2：从机跟踪主机的位置或速度，依据主机的速度减速。

本发明实施例采用软件的方案完成粗纱机的控制，由于采用主从位置控制方案，保证了在减速过程中纱线的张力控制的好，不会造成断纱和松纱现象，整个断电减速停车过程平稳，纱线张力控制比较好。尤其在电网电压不稳的纺织厂，可大大提高的粗纱机的工作效率，提高纺纱质量，减小工人断纱接线的工作量，并且本发明无需外加制动电阻和电容储能箱，达到了简化系统的要求。

参考图2，本发明实施例提供一种粗纱机控制方法，应用于粗纱机控制系统，粗纱机控制系统中的所有变频器共母线，粗纱机控制系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，且主机和从机均由粗纱机控制系统中的PLC 控制。

优选的，粗纱机控制系统采用4变频粗纱机，每台变频器分别控制锭翼、卷绕、罗拉、龙筋4台电机。其中第一变频器为锭翼变频器或卷绕变频器，即当锭翼变频器为主机时，卷绕变频器、罗拉变频器、龙筋变频器为从机；当卷绕变频器为主机时，锭翼变频器、罗拉变频器、龙筋变频器为从机。

粗纱机控制方法包括：

S1：当检测到母线的电压值低于第一预设值时，主机按照设定的减速时间减速。

当检测到母线电压值低于第一预设值，即进入断电停机保护流程，主机按照设定的减速时间减速停机。优选的，可以是变频器检测母线电压，如锭翼变频器检测母线电压。上述第一预设值可以为460V，当母线电压值低于 460V时，主机按照设定的减速时间减速。优选的，设定的减速时间为8s，由于测试电机惯量较小，实际的减速时间为1.08s，减速过程中转矩电流指令为负值，表明在给母线电容充电，母线电压值基本控制在460V左右。

S3：监测母线的电压值，依据母线的电压值调整减速的时间。

优选的，当母线的电压值大于第二预设值时，控制过压调节器工作，当母线的电压值低于第一预设值时，控制欠压调节器工作。

当母线电压值低于预设值时，需要向母线电容进行充电，从而达到母线电压设定值，向母线电压充电，即控制电机产生负转矩，即电机进行减速控制，负载的惯量越大，为了维持一定的母线电压值，需要降速的越慢。当母线电压高于预设值时，需要母线电容进行放电，从而达到母线电压设定值，母线电压放电，即控制电机产生正转矩，即电机进行升速控制，负载的惯量越大，为了维持一定的母线电压值，需要升速的越慢。母线电压控制器输出为转矩电流指令，再经过转矩电流控制器，从而输出频率设定值。当频率设定值大于当前转速时即升速，小于当前转速时即降速。

当变频器断电时，变频器检测到母线电压低于第一设定值，如460V，即进入断电停机流程，先按照设定的减速时间，如8s，进行减速。如果设定的减速时间过小，必然造成母线电压升高，当母线电压升高到第二设定值，如 630V，则控制过压调节器开始工作，通过降低减速速率，自动控制母线电压在630V。如果设定的减速时间过长，必然造成母线电压继续下降，此时控制欠压调节器工作，通过提高减速速率，自动控制母线电压为460V。

S2：从机跟踪主机的速度，依据主机的速度减速。

S4：当主机的速度减速至0时，封锁主机的PWM脉冲宽度调制输出，同时发给从机停机命令，当从机接收到主机发出的停机命令后，封锁从机的 PWM脉冲宽度调制输出。

优选的，锭翼变频器为主机，当锭翼变频器检测到母线电压低于第一设定值460V，即进入断电停机保护流程，按照设定的减速时间减速停机，同时采用母线电压控制自动调整减速时间，保证在不同的负载惯量下如空纱或者满纱，都能保证母线电压控制在一个合理的值上，直至减速到0，不会出现欠压，变频器欠压点设置为250V。其它变频器为从机，跟随主机速度进行减速，直到减速到0。当主机的速度减速至0时，封锁主机的PWM脉冲宽度调制输出，当从机的速度减速至0时，封锁从机的PWM脉冲宽度调制输出。

本方案采用的方法是4台变频器共母线，变频器之间采用主从位置控制方式，通常选用锭翼变频器为主机，其它变频器为从机，只对主机进行母线电压控制，当检测到母线电压低于某值，主机进行减速停机，其停机减速时间根据母线电压自动进行控制，与负载惯量无关，无论空纱或者满纱断电停车时，都可以保证母线电压控制在某个值，自动调整实际的减速时间，而从机由于采用位置跟踪控制，保证在减速停机过程中纱线的张力保证恒定，不会造成断纱或者松纱现象。

粗纱机控制方法，主机从机共母线连接，主机采用母线电压控制技术，当检测到母线电压低于某值时，进行断电停车保护流程，保证电机平稳减速到0速，然后封锁PWM输出，从机采用位置跟踪功能，自动跟踪主机速度，当从机接收到主机发出的停机命令后，封锁从机的PWM脉冲宽度调制输出。本发明采用软件的方案完成母线电压的控制并停车，无需外加制动电阻或电容箱储能。

参考图3，本发明实施例提供一种粗纱机断电同步停车控制装置，应用于粗纱机控制系统，该粗纱机控制系统中的所有变频器共母线，上述粗纱机控制系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，且主机和从机均由粗纱机控制系统中的PLC控制，上述系统包括：

第一控制单元U1，用于当检测到上述母线的电压值低于第一预设值时，控制上述主机按照设定的减速时间减速；

第二控制单元U2，用于控制上述从机跟踪上述主机的位置或速度，依据上述主机的速度减速。

上述的第一控制单元U1和第二控制单元U2由粗纱机控制系统中的PLC 进行控制，且各个控制单元属于PLC内部的控制单元。

本发明实施例采用软件的方案完成粗纱机的控制，由于采用主从位置控制方案，保证了在减速过程中纱线的张力控制的好，不会造成断纱和松纱现象，整个断电减速停车过程平稳，纱线张力控制比较好。尤其在电网电压不稳的纺织厂，可大大提高的粗纱机的工作效率，提高纺纱质量，减小工人断纱接线的工作量，并且本发明无需外加制动电阻和电容储能箱，达到了简化系统的要求。

参考图4，上述装置还包括：

调整单元U3，用于监测上述母线的电压值，依据上述母线的电压值调整减速的时间。

上述调整单元，包括：

第一调整单元，用于当上述母线的电压值大于第二预设值时，控制过压调节器工作；

第二调整单元，用于当上述母线的电压值低于第一预设值时，控制欠压调节器工作。

上述装置还包括：

第一封锁单元U41，用于当上述主机的速度减速至0时，封锁所述主机的PWM脉冲宽度调制输出，同时发给所述从机停机命令；

第二封锁单元U42，用于当从机接收到主机发出的停机命令后，封锁从机的PWM脉冲宽度调制输出。

图4装置中的各个单元均由粗纱机控制系统中的PLC进行控制，且各个控制单元属于PLC内部的控制单元。

在上述所有实施例中，第一变频器为锭翼变频器或卷绕变频器。

本方案采用的是4台变频器共母线，变频器之间采用主从位置控制方式，通常选用锭翼变频器为主机，其它卷绕变频器、罗拉变频器、龙筋变频器为从机，只对主机进行母线电压控制，当检测到母线电压低于某值，主机进行减速停机，其停机减速时间根据母线电压自动进行控制，与负载惯量无关，无论空纱或者满纱断电停车时，都可以保证母线电压控制在某个值，自动调整实际的减速时间，而从机由于采用位置跟踪控制，保证在减速停机过程中纱线的张力保证恒定，不会造成断纱或者松纱现象。

本发明主机从机共母线连接，主机采用母线电压控制技术，当检测到母线电压低于某值时，进行断电停车保护流程，保证电机平稳减速到0，然后封锁PWM输出，从机采用位置跟踪功能，自动跟踪主机速度，当从机接收到主机发出的停机命令后，封锁从机的PWM脉冲宽度调制输出。本发明采用软件的方案完成母线电压的控制并停车，无需外加制动电阻或电容箱储能。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种粗纱机断电同步停车控制方法，应用于粗纱机控制系统，其特征在于，所述粗纱机控制系统中的所有变频器共母线，所述粗纱机控制系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，所述方法包括：

当检测到所述母线的电压值低于第一预设值时，所述主机按照设定的减速时间减速；

监测所述母线的电压值，依据所述母线的电压值调整减速的时间；

所述从机跟踪所述主机的位置或速度，依据所述主机的速度减速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测所述母线的电压值，依据所述母线的电压值调整减速的时间，包括：

当所述母线的电压值大于第二预设值时，控制过压调节器工作；

当所述母线的电压值低于第一预设值时，控制欠压调节器工作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述主机的速度减速至0时，封锁所述主机的PWM脉冲宽度调制输出，同时发给所述从机停机命令，当所述从机接收到主机发出的停机命令后，封锁所述从机的PWM脉冲宽度调制输出。

4.根据所述1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一变频器为锭翼变频器或卷绕变频器。

5.一种粗纱机断电同步停车控制装置，应用于粗纱机控制系统，其特征在于，所述粗纱机控制系统中的所有变频器共母线，所述粗纱机控制系统中的第一变频器为主机，其他变频器为从机，所述装置包括：

第一控制单元，用于当检测到所述母线的电压值低于第一预设值时，控制所述主机按照设定的减速时间减速；

调整单元，用于监测所述母线的电压值，依据所述母线的电压值调整减速的时间；

第二控制单元，用于控制所述从机跟踪所述主机的位置或速度，依据所述主机的速度减速。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整单元，包括：

第一调整单元，用于当所述母线的电压值大于第二预设值时，控制过压调节器工作；

第二调整单元，用于当所述母线的电压值低于第一预设值时，控制欠压调节器工作。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一封锁单元，用于当所述主机的速度减速至0时，封锁所述主机的PWM脉冲宽度调制输出，同时发给所述从机停机命令；

第二封锁单元，用于当所述从机接收到主机发出的停机命令后，封锁所述从机的PWM脉冲宽度调制输出。

8.根据所述5-7任意一项所述的装置，其特征在于，所述第一变频器为锭翼变频器或卷绕变频器。