对于同步电机，由于其转速与电源频率严格成比例，其转速精度与变频器的频率精度一致，只要采用开环VPF控制便可以满足同步控制要求；对于异步电机，采用有编码器矢量控制方式可以满足调速要求。由于生产工艺原因，对整个生产线上所有单元机的同步运行及其实时性有着极为严格的要求，因此对变频器的通信控制提出了很高的要求，考虑到系统的实时性、兼容性和可扩展性，采用了先进的现场总线技术Profibus-dp连接PLC和变频器。
系统结构概述控制系统结构，系统中采用了共直流母线的驱动方案。采用该方案的原因在于：1）相对于各个变频器分散整流方式而言，采用2个大型整流装置的集中供电方式可靠性更强；2）受工艺影响，系统中部分电机有时会因回馈制动而工作在发电状态，采用共直流母线的驱动方案可以防止变频器因此而出现过流或过压保护，保证生产的正常运行，并具有降低系统能耗的作用。采用不控整流方式和PWM逆变方式，提高了系统的功率因数，减少了系统中存在的谐波，改善了供电电网的供电环境。
基于腈纶纺丝生产工艺的实际需要，方案将变频调速技术与现代工业控制思想结合在一起，采用先进的现场总线技术Profibus-dp，构建了PLC-变频调速器通信控制网络。通过该控制网络，PLC可以对变频调速器进行实时控制，完成单机P联机运行，同步拖动或比例拖动，以及起动、停车联锁等功能；另外，通过PLC编程可以实现一些工艺上必需的复杂算法；系统中配置的上位工业计算机可以对生产线进行实时监控，方便维护，并为企业进一步构建ERP-MES-PCS全面自动化生产管理系统预留了技术空间。
力辊调节系统的设计由于采用了高速纺工艺，其最高线速度为225mPmin，同时工艺要求的控制精度也比较高，因此要求系统的各个功能单元必须严格按照预先设置的速度比同步运转。但负载的变动、加减速率的变化、拖动辊直径的差异以及起动、制动等原因都会引起速度比的变化，从而造成丝束的拉紧或松弛，导致牵伸倍数偏离工艺要求或在运行过程中发生缠辊事故。
在不影响结论的条件下，对系统各部分进行适当的简化并建立数学模型。张力辊环节及调节环节可分别等效为积分环节；其仿真结果如所示。通过现场的监控界面，可观察到F19和F20的频率图线如所示。可见复合控制方式可以满足控制要求，F20较好地跟踪了F19的速度。调试结果显示：系统动静态特性有了较好的改善，生产线开车时间较短，张力辊位置稳定，保证了系统安全稳定地运行。结论改造工作在满足生产要求的基础上，改善了生产线的运行效率和安全性，加大了系统的开放性、兼容性与前瞻性，为今后的进一步技术升级预留了空间，是一次成功的改造。
本文关键字：技能 变频器基础，变频技术 - 变频器基础
上一篇：引风机的变频技术改造方案
