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分切机转矩方案收卷

日期: 2015-03-20
作者:

一、现场情况:
??现场机械与设备:卷纸分切机
??蓝?;诒淦灯餍秃牛褐骰?V5?H?4T 7.5G/11L、收卷机 V6?T?4T 11?T0
??电机铭牌参数:
主电机额定功率7.5kW、额定转速1440 rpm、额定电流15.4A、基本运行频率50HZ
上下轴电机额定功率11kW、额定转速1440 rpm、额定电流22.2A、基本运行频率50HZ
二、系统接线图:

分切机转矩方案收卷

图 1


三、系统方案:
本系统收卷变频器加编码器作闭环控制,提高控制转速精度,接线见上图所示。
这里有个计算公式:张力(F)*卷径(D/2)=转矩(T)
本系统采用一台主机对纸品进行传动,主机前级的原材料纸卷轴一侧有个制动气阀,避免材料卷轴飞车,材料经过切纸刀片,将纸品切成同宽度的样纸,然后收卷轴将纸样收到卷轴上。现场收卷材料图片可以见后面附图。
主机为一台7.5 kW变频器作主拉伸与传动,X1端子作起停设置,AO1输出前级速度给收卷变频器,由AI1模拟通道作线速度给定,调节电位器可以改变主机运行速度。具体端子接线图见上图。
收卷机为两台11kW变频器,收卷电机加编码器,提高速度控制精度,有上下两个收卷轴。收卷系统在转矩控制模式下实现恒张力控制,AI1输入速度限定指令,即前级速度限定指令,AI2输入张力给定指令,X1端子作运行?;噶?,X2端子作卷径复位。
这里要详细说明收卷机是怎么实现恒张力控制的:首先我们要明白由AI2给定的张力指令是力F?还是转矩T?一般的转矩控制时,设置功能码Pd.00=1(H1.00=0),由模拟通道AI给定的是转矩(T),在生产中随着收卷卷径变大,张力(F)会变小。但是我们这里应用的是转矩控制模式有效,即H1.00=1,所以由AI2通道给定的是变频器控制电机出力F,即给定上面公式里的张力(F),在分切卷纸生产中,当由电位器给定张力恒定后,纸张的绷紧程度就一致了,然后增大前级速度,随着收卷纸越来越多,卷径也越来越大,变频器要能够准确计算卷径变大的数值,才能增大输出足够的转矩,变频器DSP会自动下达指令,当卷径变大时转矩正比于卷径变大,以保证收卷张力(F)恒定。这里卷径计算是否正确是控制的关键。
在本系统中,卷径计算准确,收纸过程运行稳定,与前级速度保持同步,收卷纸料整齐,松紧程度一致,能够很好的满足客户生产的需求,得到客户的认可。
四、功能码设置:
首先作电机参数旋转自整定,需要拆下电机上的皮带,设置P0.15=基本运行频率、P9.02=电机额定转速、P9.03=电机额定功率、P9.04=电机额定电流,P9.15=2,启动变频器,键盘显示“—AT—”作旋转自整定。
收卷变频器功能码参数设置:
P0.03=8、P0.04=1、P0.06=1、P0.08=6、P0.09=20、P2.02=3Ebd、P5.00=2、P5.01=32、P6.21=0048、Pd.00=1、H0.00=1、H0.04=320(现场最大线速度)、H0.05=3(现场最小线速度)、H0.06=2.5、H0.07=750、H0.08=90、H0.09=90、H0.10=90、H0.16=0.1(为卷径检出时间,根据现场情况而定)、H1.00=1、H1.01=01、H1.02=1000(为最大张力设定,根据现场情况而定)、H1.08=700(为现场材料密度)、H1.09=1830(为材料宽度,根据生产切割需要的宽度设定)、H1.12=1024(编码器每转脉冲数)、H1.13=编码器方向(设定一个方向后,可按键盘点动,如果电流过大,电机抖动厉害,则改变一下方向)、H2.13=1、H2.14=1或者8
主机变频器功能码参数设置:
P0.04=1、P0.08=6、P0.09=30、P0.16=2.6、P5.00=2、P6.00=4440、P6.01=0.4、P7.02=9、P7.04=48、PA.09=1
设置好以上功能码参数后,可以实现收卷变频器跟随前级速度做恒张力控制,收卷纸样效果良好,满足了生产的需求。
五、注意事项:
做卷径计算,调试人员在现场首先要做的事情就是搞清楚几个重要参数。问:H0.04=最大线速度、H0.05=最小线速度、H0.07=满卷设置、H0.08=空卷设置、H1.08=材料密度(问不到,可以自己估计)、H1.09=材料宽度、H0.06=传动比(问不到,可以自己测)。
在做卷径计算调试参数时,要时刻观察运行中H0.11的变化情况,联系d2.21=实际计算卷径,然后目测纸张收卷的卷径,估计卷径大小,看d2.21显示值是否与目测估计值一致,如果d2.21偏大则设置最大线速度H0.04过大,可以将H0.04改小点,再观察数值显示情况,然后做相应的参数修改。d2.21为变频器计算实际卷径,通过H0.16卷径检出时间,d2.21的数值会过度到H0.11,H0.11为变频器作转矩输出改变的参考数据,适当调整H0.16卷径检出时间,可以得到更好的控制效果。
调试过程中,观察收卷变频器AI1、AI2模拟量电压显示多少,观察AI1速度限定模拟量显示与前级运行频率是否一致。
六、现场照片
在50HZ全速度运行时,上下卷分别收完一卷纸料,收卷纸张整齐松紧一致
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