一、標(biāo)準(zhǔn)變頻器與收放卷變頻器型號介紹
尤尼康收放卷行業(yè)專用變頻器,可以進(jìn)行卷徑計算。
AF201僅僅支持速度控制模式,AF202不僅支持速度控制模式,還支持轉(zhuǎn)矩控制模式。
AF200標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品不能進(jìn)行卷徑計算,收放卷行業(yè)專用變頻器系列包括了標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的主要功能,還有行業(yè)特定的功能,可以進(jìn)行卷徑計算,有相應(yīng)卷徑計算功能碼做相關(guān)設(shè)置,比如H0.00、H1.00、H1.24等等功能碼。
AF201標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品僅僅能做一個無速度編碼器反饋的矢量控制,比如木工機械、音樂噴泉、扶梯、陶瓷機械、離心機、塑料吹塑機、細(xì)微拉絲機、磨床、雕銑機、跑步機、大圓機等等行業(yè)應(yīng)用中。
AF202可以做有速度編碼器反饋的閉環(huán)矢量速度控制,還能做轉(zhuǎn)矩控制,設(shè)置PD.00=1變頻器由速度控制模式變?yōu)檗D(zhuǎn)矩控制模式,這里可以設(shè)置P6.21作轉(zhuǎn)矩給定或者張力給定及速度限定.主要應(yīng)用有:替換力矩電機、皮革機、魚網(wǎng)編織機、浸膠機等等。
AF201收放卷行業(yè)專用變頻器只能實現(xiàn)有位置擺桿或者浮動輥的速度控制,比較典型的行業(yè)應(yīng)用是拉絲機速度控制。AF201收放卷行業(yè)專用變頻器可實現(xiàn)卷徑計算、進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的復(fù)合控制模式實現(xiàn)恒定線速度收放卷控制。應(yīng)用行業(yè)主要有:雙變頻拉絲機、直進(jìn)式拉絲機、層繞機、動力放線架、復(fù)卷機等等。
AF202收放卷行業(yè)專用變頻器包含了AF201收放卷行業(yè)專用變頻器的主要功能,不僅能做速度控制,還能做轉(zhuǎn)矩控制,可以實現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩控制或者恒定張力控制。主要應(yīng)用行業(yè)有:卷紙分切機、復(fù)合機、壓痕機、涂布機、造紙機械等。
一般的速度控制,采用AF201標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的就行了,設(shè)備中有張力擺桿或者浮動輥,則采用有卷徑計算的專用變頻器,即AF201收放卷行業(yè)專用變頻器就可以達(dá)到此行業(yè)的控制效果。
如果行業(yè)應(yīng)用中需要卷徑計算,我們還得考慮是實現(xiàn)收卷還是實現(xiàn)放卷功能,設(shè)置H0.00對應(yīng)的功能碼參數(shù)。
行業(yè)應(yīng)用中采用轉(zhuǎn)矩控制模式時,選用AF202系列變頻器;一般的收卷皮革等材料,采用恒轉(zhuǎn)矩控制模式就可以達(dá)到生產(chǎn)的需求,即選用AF202變頻器標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。但是隨著收卷卷徑變大時,收卷材料張力會越來越小,對于普通的皮革收卷可能影響不大,對紙張等材料收卷可能有較大的影響,涉及到放卷時做材料圖案印刷要實現(xiàn)速度同步,單做恒轉(zhuǎn)矩控制沒法滿足生產(chǎn)的需求,我們可以采用恒張力控制模式,此時設(shè)置H0.00=1或2以后,還要有H1.00=1做張力控制, 那么我們必須選用AF202收放卷行業(yè)專用變頻器。有關(guān)恒定轉(zhuǎn)矩控制和恒定張力控制,下面我們還要做詳細(xì)的說明。
二、速度控制與轉(zhuǎn)矩控制各種方案比較
方案1:復(fù)合控制模式
我們在速度控制應(yīng)用場合,在系統(tǒng)中有個張力擺桿或者氣動浮輥,這是個很典型的信息,可以用我們的復(fù)合控制模式,在速度控制模式下做卷徑計算,實現(xiàn)恒定線速度控制。那么進(jìn)行復(fù)合控制實現(xiàn)跟隨前級速度且線速度恒定,我們可以通過一個簡單的應(yīng)用來做解釋。首先復(fù)合控制是過程開環(huán)和模擬量反饋閉環(huán)控制,在調(diào)試指導(dǎo)里我們有個拉絲機速度控制方案,前級有個主拉伸變頻器,收卷變頻器跟隨前級速度,有張力擺桿做PID調(diào)節(jié),收線變頻器采用V5-T變頻器做卷徑計算。過程開環(huán)頻率由AI1輸入前級速度,必須設(shè)置P0.04=1,設(shè)置P0.03=3或7為復(fù)合控制模式,P1.05=2模擬量反饋閉環(huán)控制主反饋為AI2輸入浮輥信號模擬量。浮輥在收卷過程中的平衡位置有個目標(biāo)模擬量,設(shè)置P8.00=目標(biāo)模擬量,如果浮輥實際位置在目標(biāo)量左右時,PID就進(jìn)行調(diào)節(jié),在開環(huán)頻率給定基礎(chǔ)上疊加一個反饋量,這樣基本上已經(jīng)可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的恒定線速度控制.但是由于有些設(shè)備,收放卷過程中卷徑變化很大,我們要進(jìn)行卷徑計算,變頻器隨著卷徑計算變大,會自動降低運行頻率,更好的達(dá)到線速度同步。
這里我們說說速度控制的卷徑計算問題:AF201收放卷行業(yè)專用變頻器張力控制專用說明書HO組功能碼是卷徑計算的關(guān)鍵功能碼。首先要有個前級速度模擬量進(jìn)入AF201收放卷行業(yè)專用變頻器AI模擬通道,作為跟隨前級速度。H0.00=1為收卷模式,H2.00為放卷模式。從H0.01到H0.10這些功能碼一定要設(shè)置正確,卷徑計算與這些參數(shù)有關(guān)系。當(dāng)設(shè)置好這些參數(shù)后,可以先運行設(shè)備,觀察D2.21卷徑計算實際值,然后目測收卷材料實際收卷徑是多少,如果D2.21偏大則修改H0.04最大線速度小點,反之則反,當(dāng)計算卷徑D2.21與實際目測基本一致時,則卷徑計算正確,H0.11是變頻器執(zhí)行內(nèi)部計算調(diào)節(jié)頻率的參數(shù),D2.21到H0.11有個卷徑檢出時間H0.16,可以適當(dāng)調(diào)節(jié)H0.16的大小,使H0.11卷徑跟隨D2.21穩(wěn)定且響應(yīng)時間適當(dāng)。卷徑大小和頻率的關(guān)系這里有個公式:線速度(V)∝頻率(F)×卷徑(D),也就是在收卷生產(chǎn)中,卷徑越大,頻率越低,從而保持材料線速度恒定。
以上有卷徑計算滿足線速度恒定,復(fù)合控制中的PID調(diào)節(jié)對線速度的不穩(wěn)定因素進(jìn)行微調(diào),從而能更好的達(dá)到生產(chǎn)收卷的需求。
方案2:恒轉(zhuǎn)矩控制模式
這里有個計算公式:張力(F)×卷徑(D/2)=轉(zhuǎn)矩(T)
采用轉(zhuǎn)矩控制模式,必須設(shè)定P0.03=4為矢量控制,PD.00=1為轉(zhuǎn)矩控制模式,由P6.21選擇轉(zhuǎn)矩張力指令與速度限定指令通道,比如由AI1給定速度限定指令,由AI2給定轉(zhuǎn)矩控制指令,則設(shè)置P6.21=0016。
變頻器在收卷皮革應(yīng)用中,采用恒定轉(zhuǎn)矩控制方式,基本可以滿足生產(chǎn)收卷的需求,這種控制方式是變頻器最簡單的控制方式,只是給定一個轉(zhuǎn)矩,一個速度限定,然后對材料進(jìn)行收卷生產(chǎn)。由于皮革材料韌度較大,采用簡單的轉(zhuǎn)矩控制方式也可以滿足收卷的要求。
由上面公式可以得到,隨著收卷卷徑的增大,材料的張力會減小,收卷材料會稍微松點,此時操作工人可以適當(dāng)扭大轉(zhuǎn)矩(T)給定電位器,需要適時觀察材料收卷松緊程度,來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩給定電位器,這樣需要操作工人手動控制,在生產(chǎn)中很不方便。在有些行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中,傳動系統(tǒng)中加入一個張力控制器,我們給定一個恒定的轉(zhuǎn)矩,隨著收卷材料卷徑變大張力需要變大,加入張力控制器后會自動增大收卷材料張力,但是張力控制器成本高,也不能更好的滿足行業(yè)系統(tǒng)的需要。所以我們需要做卷徑計算,通過我們變頻器來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩大小。以下我們介紹方案可以進(jìn)行卷徑計算,使張力保持恒定。
方案3:恒轉(zhuǎn)矩控制模式下的H1.24轉(zhuǎn)矩補償
計算公式:張力(F)×卷徑(D/2)=轉(zhuǎn)矩(T)
此方案是解決方案2存在的問題。當(dāng)由AI模擬量給定一個轉(zhuǎn)矩量后,電位器給定的轉(zhuǎn)矩就恒定不變了,由上面公式,隨著卷徑變大,張力會變小,當(dāng)變頻器能夠做卷徑計算,隨著計算卷徑變大,變頻器內(nèi)部會自動增大轉(zhuǎn)矩給定,那么此時收卷材料張力就會保持不變。這里AI給定的轉(zhuǎn)矩量(T)不變,由變頻器內(nèi)部增大轉(zhuǎn)矩(T)給定量。
生產(chǎn)過程中,收卷卷徑越來越大,給定的轉(zhuǎn)矩也要相應(yīng)變大,必須設(shè)置H1.24為某一參數(shù)值,H1.24為轉(zhuǎn)矩控制下的卷徑張力系數(shù),修正后轉(zhuǎn)矩給定量=修正前轉(zhuǎn)矩給定量×(1+H1.24×(當(dāng)前卷徑H0.11/空卷卷徑-1)),相當(dāng)于此公式:張力(F)×卷徑(D/)=(1+K)轉(zhuǎn)矩(T),對轉(zhuǎn)矩(T)進(jìn)行了修正。補償隨著卷徑增大而增大的扭矩。卷徑計算在本方案中也起決定作用,必須正確計算卷徑,才能正確補償轉(zhuǎn)矩量。有關(guān)卷徑計算涉及到HO組功能碼,和速度控制方案1卷徑計算方式一樣。請參考查閱。
方案4:恒張力控制模式
說此方案之前我們先做個比較:恒轉(zhuǎn)矩與恒張力。首先設(shè)置PD.00=1為轉(zhuǎn)矩控制模式,如果設(shè)置H1.00=0時,模擬量給定值為轉(zhuǎn)矩量(T),如果設(shè)置 H1.00=1時,模擬量給定值為張力(F)。前面兩個方案,我們都采用模擬量給定轉(zhuǎn)矩(T)控制方案,方案4我們由模擬量給定恒定張力(F)。
在方案3中我們通過設(shè)置H1.24張力系數(shù)來實現(xiàn)材料恒定張力的控制,模擬量給定的是轉(zhuǎn)矩(T)。方案4我們設(shè)置H1.00=1,由模擬量給定張力(F),隨著卷徑增大,變頻器自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變大,實現(xiàn)恒定張力控制。P6.21=0048,4為張力設(shè)定,8為速度限定。在HO組設(shè)置有關(guān)參數(shù)進(jìn)行卷徑計算,和方案1卷徑計算方式一樣,請參考查閱。模擬量給定的是張力(F),此時設(shè)置了H1.00=1,還要設(shè)置張力設(shè)定源H1.01,若為1則為模擬量輸入,H1.02為+10V模擬量對應(yīng)的最大張力,H1.08材料密度必須設(shè)置準(zhǔn)確,當(dāng)設(shè)定一個材料密度后,啟動系統(tǒng)運行,如果卷徑計算不夠準(zhǔn)確,頻率波動較大,也可以適當(dāng)調(diào)節(jié)H1.08的數(shù)值、H1.09設(shè)置收放卷材料寬度。
設(shè)置以上數(shù)據(jù)后,可以實現(xiàn)生產(chǎn)收放卷時,恒定張力的控制。方案4是我們做收放卷控制時的最高級調(diào)節(jié)方式,包括了收放卷行業(yè)的很多應(yīng)用。
三、注意事項:
在做復(fù)合速度控制、恒轉(zhuǎn)矩控制、恒張力控制時,要實現(xiàn)線速度或張力恒定,卷徑計算。是非常重要的,卷徑計算錯誤,也就沒法達(dá)到所需控制效果。
在默認(rèn)的線速度計算卷徑模式下,做卷徑計算要求有前級線速度
1) 復(fù)合速度控制時,前級速度作為主給定設(shè)置P0.04=1;
2) 恒轉(zhuǎn)矩控制模式下的H1.24轉(zhuǎn)矩補償制時,P6.21分別為0016,均由AI1作速度限定,AI2作轉(zhuǎn)矩給定,AI3作線速度給定,還要設(shè)置P0.04=3,由AI3給定前級線速度,才能進(jìn)行卷徑計算。
3) 恒張力控制時,P6.21分別為0048,由AI2確定張力給定,AI1即作為速度限定也作為線速度給定,才能進(jìn)行卷徑計算。