ITMI942199A1

ITMI942199A1 - TEXTILE MACHINE WITH A DRIVE AT THE NUMBER OF SPEEDS COMMANDED

Info

Publication number: ITMI942199A1
Application number: IT94MI002199A
Authority: IT
Inventors: Beat Albini; Peter Anderegg; Matthias Huber
Original assignee: Rieter Ag Maschf
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 1996-04-27
Also published as: ITMI942199A0; JPH07189049A; IT1271702B; CN1111297A; DE4430193A1

Abstract

In una macchina tessile con un comando (2), con un convertitore di frequenza (34) con questo accoppiato e un motore (32) che viene alimentato dal convertitore di frequenza (34) con una tensione elettrica di frequenza variabile, un segnale di comando analogico viene generato in dipendenza della posizione del telaio portanelli (28) o in dipendenza del tempo, il quale segnale viene elaborato continuamente nel comando (2), grandezze di comando digitali (N1, N2; N3) essendo memorizzate in una unità di calcolo (3) del comando o in una unità di comando (36) del convertitore di frequenza (34), in modo che per mezzo dell'unità di calcolo (3) o dell'unità di comando (36) il segnale di comando analogico e le grandezze di comando digitali vengono elaborati in modo che con la loro combinazione risulti una grandezza di conduzione analogica per la conduzione della frequenza del convertitore di frequenza (34), la quale viene elaborata nell'unità di comando (36) del convertitore di frequenza (34) in un valore di frequenza nominale del motore (32). Così è data una interfaccia semplice fra il comando (2) e il convertitore di frequenza (34) per cui è possibile in modo semplice un controllo della funzione di convertitore di frequenza.In a textile machine with a control (2), with a frequency converter (34) with this coupled and a motor (32) which is powered by the frequency converter (34) with a variable frequency electric voltage, a control signal analog is generated in dependence on the position of the ring frame (28) or in dependence on time, which signal is continuously processed in the command (2), digital command quantities (N1, N2; N3) being stored in a calculation unit ( 3) of the control or in a control unit (36) of the frequency converter (34), so that by means of the computing unit (3) or the control unit (36) the analog control signal and the digital control quantities are processed so that with their combination an analog conduction quantity for the frequency conduction of the frequency converter (34) is generated, which is processed in the control unit (36) of the frequency converter (34 ) in a rated motor frequency value (32). Thus a simple interface is given between the control (2) and the frequency converter (34) whereby a control of the frequency converter function is possible in a simple way.

Description

"Macchina tessile con un azionamento al numero di giri comandato" "Textile machine with a drive at controlled speed"

L’invenzione concerne un procedimento per il comando di un azionamento di una macchina tessile secondo la parte classificante della rivendicazione indipendente come pure una macchina tessile secondo la parte classificante della rivendicazione 5. The invention relates to a process for controlling a drive of a textile machine according to the classifying part of the independent claim as well as a textile machine according to the classifying part of claim 5.

Per il comande del numero di giri di macchine tessili nel passato sono stati impiegati in modo aumentato processori, in cui valori nominali per i numeri di giri di azionamenti elettrici vengono ricavati mediante elaborazione di grandi quantità di dati. Comandi di questo tipo sono relativamente onerosi nella programmazione, manutenzione e realizzazione, per cui vengono cercate soluzioni più semplici. In the past, processors have been increasingly used to control the speed of textile machines, in which nominal values for the speed of electric drives are obtained by processing large amounts of data. Commands of this type are relatively expensive in programming, maintenance and implementation, so simpler solutions are sought.

E’ lo scopo della presente invenzione di sviluppare in questo senso un procedimento per il comando di un azionamento come pure un corrispondente dispositivo, mettendo in primo piano punti di vista economici come per esempio del prezzo di fabbricazione e la sicurezza di funzionamento come pure la possibilità di controllo da parte di un personale meno istruito. It is the object of the present invention to develop in this sense a method for controlling a drive as well as a corresponding device, putting in the foreground economic points of view such as for example the manufacturing price and the operational safety as well as the possibility control by less educated staff.

Questo scopo viene raggiunto da un procedimento secondo le caratteristiche della rivendicazione indipendente del procedimento. L'oggetto della rivendicazione 5 indica le caratteristiche del dispositivo appartenente. Le rivendicazioni dipendenti concernono vantaggiosi perfezionamenti degli oggetti della rivendicazione 1 e della rivendicazione 5. Con il procedimento del comando come pure l'appartenente dispositivo si tiene conto delle richieste del mercato dirette verso soluzioni tecniche economiche e di una tecnica trasparente. Oggetto dell'invenzione è un procedimento per il comando dell'azionamento di una macchina tessile con un dispositivo di comando, con un convertitore di frequenza con questo accoppiato e un motore che viene alimentato dal convertitore di frequenza con una tensione di frequenza variabile, caratterizzato dal fatto che viene generato un segnale di comando analogico, variabile, il quale segnale viene elaborato continuamente nel comando, che inoltre grandezze di comando digitali sono memorizzate in una unità di calcolo del comando o unità di comando del convertitore di frequenza, è che per mezzo dell'unità di calcolo o dell'unità di comando il segnale di comando analogico e le grandezze di comando digitali vengono elaborati in modo che da entrambi i segnali risulti in combinazione una grandezza di conduzione analogica per la conduzione della frequenza del convertitore di frequenza, la quale viene elaborata nell'unità di comando del convertitore di frequenza in un valore di frequenza nominale per il motore. This object is achieved by a method according to the characteristics of the independent claim of the method. The object of claim 5 indicates the characteristics of the device belonging to it. The dependent claims relate to advantageous improvements to the objects of claim 1 and claim 5. The market demands directed towards economical technical solutions and transparent technology are taken into account with the control method as well as the associated device. The object of the invention is a method for controlling the drive of a textile machine with a control device, with a frequency converter coupled with this and a motor which is powered by the frequency converter with a voltage of variable frequency, characterized by the The fact that a variable, analogue control signal is generated, which signal is continuously processed in the control, that furthermore digital control variables are stored in a control computing unit or control unit of the frequency converter, is that by means of the In the computing unit or the control unit, the analog control signal and the digital control variables are processed so that an analog conducting variable for the frequency control of the frequency converter is combined from both signals. is processed in the control unit of the frequency converter in a nominal frequency value for the engine.

Qui di seguito l'invenzione sarà descritta nel dettaglio con riferimento al disegno, in cui mostrano, Hereinafter the invention will be described in detail with reference to the drawing, in which they show,

la Figura 1 uno schema dei collegamenti, Figure 1 is a diagram of the connections,

le Figure 2 e 2 l'andamento nel tempo di tensioni di comando. Figures 2 and 2 show the trend of control voltages over time.

Nella Figura 1 sono schematicamente rappresentati componenti di una macchina tessile, da citare nel collegamento con l'invenzione, sulla base dell'esempio di un filatoio ad anelli. Un comando 2 comprende un'unità di calcolo 3, in cui sbocca una linea 14 per comunicazioni digitali con l'unità di immissione 4 e una linea 16 per comunicazioni analogiche con un potenziometro 18. Il potenziometro 18 tasta il perimetro di una camma a disco-20 lentamente rotante che è collegata in modo non girevole con un rullo 26 che viene azionato in direzione perimetrale da un organo di trasmissione 22. L'organo di trasmissione 22 collega un azionamento 24 con un supporto di funzioni, nel caso presente con un telaio porta-anelli 28 di un filatoio ad anelli che si muove verso l'alto e il basso lungo una vite 30. Il componente associato al potenziometro 18 viene generalmente indicato come dispositivo meccanico ausiliare 17. Figure 1 schematically represents components of a textile machine, to be mentioned in connection with the invention, on the basis of the example of a ring spinning machine. A command 2 comprises a computing unit 3, in which a line 14 for digital communications with the input unit 4 and a line 16 for analog communications with a potentiometer 18 leads. The potentiometer 18 senses the perimeter of a disc cam -20 slowly rotating which is non-rotatably connected with a roller 26 which is driven in the peripheral direction by a transmission member 22. The transmission member 22 connects a drive 24 with a function support, in the present case with a frame ring holder 28 of a ring spinning machine moving up and down along a screw 30. The component associated with the potentiometer 18 is generally referred to as an auxiliary mechanical device 17.

L'unità di immissione 4 comprende almeno una serie di tasti 6 per l'inserimento e il disinserimento degli azionamenti dei gruppi, per esempio di un motore 32 o dell'azionamento 24 della macchina tessile, una serie di tasti 10 per l immissione di parametri di funzionamento del filatoio, trasduttori di valori 8 per variare parametri memorizzati come pure un quadro di indicazione alfanumerica 12. I parametri, da immettere attraverso un'unità di immissione, possono essere valori di numeri di giri N , N , N , per mezzo dei quali vengono stabiliti i valori di riferimento di un programma di marcia per esempio per il motore 32 che aziona le viti 30. Una persona addetta è in grado di selezionare con pressione su un tasto determinato della serie di tasti 6 un gruppo qualsiasi della macchina tessile, per il quale devono essere stabiliti o rispettivamente variati i parametri di funzionamento o rispettivamente i valori di numeri di giri. Con successiva pressione su un tasto nella fila di tasti 10 per parametri o rispettivamente numeri di giri nominali può essere richiamato un determinato valore, deposto nell'unità di calcolo 3 del comando 2 e che può essere variato con pressione selettiva dei tasti 8 dei trasduttori di valori. Questi valori vengono memorizzati attraverso la linea 14 per comunicazione digitale nell'unità di calcolo 3 o attraverso la linea di comunicazione 44 nell'unità di comando 36 del convertitore di frequenza 34. Mentre nell'unità di calcolo 3 in prima linea sono memorizzati valori nominali per numeri di giri di funzionamento, nell'unità di comando 36 sono deposti gruppi di parametri per il funzionamento del convertitore di frequenza 34 e dei motori collegati 32, come per esempio valori limite per un numero di giri o rispettivamente frequenza elettrica massimi, valori massimi per l'assorbimento di corrente elettrica o rispettivamente la accelerazione angolare di un gruppo di azionamento. Anche questi valori possono essere variati nel suddetto modo mediante il collegamento dell'unità di comando 36 con l'unità di immissione 4 attraverso la linea di comunicazione 44. Il convertitore di frequenza 34 è collegato con una rete elettrica 38 dello stabilimento delle macchine utensili e fornisce attraverso la linea elettrica 40 del motore una tensione di frequenza variabile al motore 32 o attraverso la linea elettrica del motore. The input unit 4 comprises at least a series of keys 6 for activating and deactivating the drives of the groups, for example of a motor 32 or the drive 24 of the textile machine, a series of keys 10 for entering parameters operating mode of the spinning machine, value transducers 8 for changing stored parameters as well as an alphanumeric display panel 12. The parameters, to be entered via an input unit, can be speed values N, N, N, by means of the which reference values of a travel program are established, for example for the motor 32 which drives the screws 30. A person in charge is able to select any group of the textile machine by pressing on a specific key of the series of keys 6, for which the operating parameters or the speed values must be defined or changed. By subsequently pressing a key in the row of keys 10 for parameters or nominal speeds, a certain value can be called up, stored in the calculation unit 3 of the control 2 and which can be changed by selective pressing of the keys 8 of the transducers. values. These values are stored through the line 14 for digital communication in the computing unit 3 or through the communication line 44 in the control unit 36 of the frequency converter 34. While in the computing unit 3 in the first line nominal values are stored For operating speeds, parameter groups for the operation of the frequency inverter 34 and connected motors 32 are stored in the control unit 36, such as limit values for a maximum speed or electrical frequency, maximum values for the absorption of electric current or respectively the angular acceleration of a drive unit. These values can also be changed in the above way by connecting the control unit 36 to the input unit 4 via the communication line 44. The frequency converter 34 is connected to an electrical network 38 of the machine tool plant and supplies through the motor power line 40 a variable frequency voltage to the motor 32 or through the motor power line.

La frequenza nominale che"viene generata come grandezza iniziale nel convertitore di frequenza 34 viene rilevata da un lato dai parametri di funzionamento deposti nell'unità di comando 36, dall'altro lato da valori di tensione analogici, trasmessi in continuo, dalla linea di comunicazione 42. Nella Figura 2 sono rappresentati andamenti di tensione U sopra il tempo t, i valori di tensione U , U , U nell'unità di calcolo 3 del comando 2 corrispondendo ai valori dei numeri di giri immessi N^, N^, N^. I valori di tensione fra i valori di riferimento U e U vengono ricavati come valori di combinazione dei valori di riferimento della tensione U , U , U come pure dei valori di tensione U variabili nel tempo che vengono trasmessi all'unità di calcolo 3 dal potenziometro 18. Con variazione del perimetro della camma a disco 20 è possibile preimpostare un andamento qualsiasi della tensione U . Così 1'utilizzatore della macchina utensile è in grado di generare i suoi propri tipi di curve di numeri di giri per le sue esigenze individuali. Dall'altro lato con immissione di soltanto pochi valori di numeri di giri N , N , N sul quadro dei tasti dell'unità di immissione 4 è possibile variare il livello dei numeri di giri di un motore 32 con poche operazioni di manovra. I numeri di giri, effettuati dal motore 32, sono proporzionali all andamehnto della tensione U di Figura 2. L'andamento della curva della tensione U prima di raggiungere il valore di tensione U , o rispettivamente dopo raggiungimento del valore di tensione U , non dev'essere proporzionale al numero di giri effettivamente effettuato dal motore, quando per esempio la capacità di accelerazione del motore 32 non è sufficiente, per variare corrispondentemente il suo numero di giri. Se l'accelerazione e quindi l'assorbimento di corrente elettrica nel motore diventasse inammissibile, il che è controllabile nell'unità di comando 36 dai parametri di funzionamento ivi deposti, l'unità di comando 36 limita per esempio al passaggio a regime del motore 32 l'accelerazione di avviamento, in modo che la frequenza, corrispondente alla tensione U^, nel convertitore di frequenza 34 e il numero di giri appartenente N del motore 32 vengono raggiunti ad un istante successivo. Per via della comunicazione del convertitore di frequenza 34 con comando 2 può essere trasmessa una retrosegnalazione dell'unità di comando 36 al comando 2 nel caso di un sovraccarico minacciante di un motore o rispettivamente del convertitore di frequenza. The nominal frequency which "is generated as an initial quantity in the frequency converter 34 is determined on the one hand by the operating parameters stored in the control unit 36, and on the other hand by analog voltage values transmitted continuously by the communication line 42. Figure 2 shows voltage trends U over time t, the voltage values U, U, U in the calculation unit 3 of command 2 corresponding to the values of the entered speeds N ^, N ^, N ^ . The voltage values between the reference values U and U are obtained as combination values of the voltage reference values U, U, U as well as the time-varying voltage values U which are transmitted to the computing unit 3 by the potentiometer 18. By varying the perimeter of the disc cam 20 it is possible to preset any trend of the voltage U. Thus the user of the machine tool is able to generate his own types of number curves of laps for your individual needs. On the other hand, by entering only a few speed values N, N, N on the keypad of the input unit 4, it is possible to change the speed level of a motor 32 with a few operating steps. The number of revolutions, carried out by the motor 32, are proportional to the trend of the voltage U of Figure 2. The trend of the voltage curve U before reaching the voltage value U, or respectively after reaching the voltage value U, must not be be proportional to the number of revolutions actually carried out by the engine, when for example the acceleration capacity of the engine 32 is not sufficient, to correspondingly vary its number of revolutions. If the acceleration and therefore the electric current draw in the motor becomes inadmissible, which can be controlled in the control unit 36 by the operating parameters stored therein, the control unit 36 limits, for example, to the engine speed 32 the starting acceleration, so that the frequency, corresponding to the voltage U ^, in the frequency converter 34 and the number of revolutions N of the motor 32 are reached at a subsequent instant. Due to the communication of the frequency converter 34 with command 2, a feedback signal of the control unit 36 can be transmitted to the control 2 in the event of a threatening overload of a motor or of the frequency converter respectively.

L'andamento della curva U , come mostrato nella Figura 3, nell'unità di calcolo 3 può essere determinato come segue: Dal valore di differenza U, = U - U e dal valore di tensione preimpostato viene formato il quoziente Q = / U , con il quale vengono moltiplicati i valori (U (t), trasmessi dal potenziometro 18. The trend of the U curve, as shown in Figure 3, in the calculation unit 3 can be determined as follows: The quotient Q = / U is formed from the difference value U, = U - U and the preset voltage value, with which the values (U (t), transmitted by potentiometer 18.

Il valore di tensione U , effettivo, variabile nel tempo, il quale viene trasmesso attraverso la linea 42 all'unità di comando, viene calcolato dall'unità di calcolo 3 secondo la formula U = U Q . U (t). The actual voltage value U, variable in time, which is transmitted through the line 42 to the control unit, is calculated by the calculation unit 3 according to the formula U = U Q. U (t).

Il valore di frequenza nominale può essere trasmesso per via digitale per mezzo di una corrente di dati seriale. The nominal frequency value can be digitally transmitted by means of a serial data stream.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Method for controlling a drive of a textile machine with a control (2), with a frequency converter (34) with this coupled and a motor (32) which is supplied by the frequency converter (34) with current and variable frequency voltage, characterized in that an analog, variable control signal (U) is generated which depends on a machine function medium and is continuously processed in the control (2), which in addition digital control variables (N1, are stored in the control unit calculation (3) of the control or control unit (36) of the frequency converter (34), and that by means of the computing unit (3) or the control unit (36) the analog control signal and The digital command variables are processed in such a way that in combination with the signal and the command variable, an analog conducting variable for driving the frequency converter (34) results, which is processed in the control unit (36 ) of the frequency converter (34) into a rated frequency value for the motor (32).

Method according to claim 1, characterized in that the digital control variables are entered numerically via an indication frame (12).

Method according to one of the claims 1 or 2, characterized in that a potentiometer (18) is coupled to an auxiliary mechanical device (17) for obtaining the analog signals.

Method according to claim 3, characterized in that the potentiometer (18) senses a rotating disk cam (20) of the auxiliary mechanical device (17).

Textile machine according to one of the preceding claims, in particular ring spinning machine, characterized in that an electromechanical auxiliary device (17) is connected to a drive (2) on the input side, and that in addition an input unit (4) is connected to the control (2), and that the control (4) is connected via an analog communication line (42) with a frequency converter (34), with which a motor (32) is connected.

6. Textile machine according to claim 5, characterized in that the auxiliary device (17) has a drive (24), a transmission member (22) and a potentiometer (18) which is connected to the transmission member (22). ).

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nominal frequency value is detected digitally by means of a serial data stream, the analog control signal becoming dependent on the position of the ring frame (28) or being time dependent.