| 四方E380系列变频器在双变频伸线机上的联动应用 |
| 类别：电子综合 |
|
www.iianews.com
E380是四方电气于2007年年初推出的集成型变频器，在E350系列的基础上，改进了硬件和软件设计，集成了多种专用功能，针对拉丝行业，E380改进了PID设计，通过主机的前馈PID设计，达到张力的平衡，为实现主机和卷绕的稳定同步，E380通过RS485通信功能联动，实现加工产品的高性能。
一、系统控制简图
二、外部元器件功能说明：
R1 主机频率设定电位计
R2 从机制动电阻
R3 张力杆高精度电位计
S1 主机点动脚踏开关
S2 主机启动自锁按钮
S3 主机，从机复位非自锁按钮
S4 外部急停机械自锁按钮
S5 摆杆位置检测接近开关
MC1 抱闸控制输出继电器
MC2 排线启动控制输出继电器
三、功能描述和实现方法：
1：主机点动独立控制。
主机在牵引线过程中，需要单独控制主机牵引拉伸穿线，此时不能启动卷绕机。
实现方法：通过多功能端子X1实现主机点动，点动频率不同步。
主机参数设置：F3.0=6，F9.3=x1x1。
参数说明：选择外部多功能端子为正转点动控制，主机点动不同步输出。
2：卷绕机的启动控制。
通过RS485通讯，使卷绕机在主机运行到一定频率后开始执行卷绕操作。与很多变频器不同的是，从机不需要给出单独的启动控制指令，而是由主机通过RS485通讯控制，只需要设定从机的起始频率即可。
卷绕机参数设置：F8.1=2
参数说明：主机设定频率高于2HZ时，从机开始启动运行。
3：主从频率联动。
主机与从机的频率存在一定的对应关系，四方变频器可以自适应地寻找主从频率对应比，但合理的设置主从联动比例和机械传动比，可以使拉丝机较快进入稳定状态。
主机参数设定：F9.0=0014，F9.3=1111，F9.5=1.0。
从机参数设定：F9.0=0014，F0.1=2。
参数说明：主机和卷绕的通讯功能配置均相同，主机设置点动频率不输出，则主机点动时不同时起动从机，输出频率为同步频率源。联动输出比例设置为0.7。
注意事项：主机必须以输出频率做为同步频率源，不能以设定频率作为频率源，否则容易出现不稳定现象。
4：主机速度频率给定。
主拉变频器的速度，决定了整个拉丝机系统的工作效率，为方便现场操作，主机变频器频率输出一般通过外接电位计来实现。
主机参数设定：F0.1=5，F0.8=80，F2.2=0，F2.3=10，F2.8=0，F2.9=80， F0.10=50，F0.11=50。
参数说明：主机通过外接电位计调节速度。主机加减速时间设定为50S。
注意事项：
本系统为保证效率，主机的上限频率一般设置到80Hz，主机的加减速时间不宜过短，一般设定在40S－100S。
5：排线机启动控制
卷绕机启动后，为使卷绕铜丝均匀，需启动排线机，排线机的启动使用卷绕变频器的集电极端子OC1输出。
卷绕机参数设定：F3.6=2，F3.10=2，F3.11=0.1。
参数说明：OC1输出选择FDT电平输出信号，FDT频率设定为2Hz。即当从机变频器输出频率大于2Hz时，启动排线机设备。
6：卷绕机的张力反馈。
张力杆的稳定度是衡量产品质量的标准，如果张力杆不稳定，产品的线径不够均匀。系统通过张力反馈信号来实现卷绕机频率的调节而实现张力恒定，伸线机的张力反馈器为高精度电位计，通过变频器的5V电平输出供应电源，反馈输入接入VC1。
从机参数设定：F0.0=0001，F2.0=0，F2.1=5，F7.0=0，F7.1=0021，F8.11=50。
参数说明：从机使用为拉丝模式，PID的反馈通道选择为VC1。选择PID功能有效。
注意事项：
为方便调试，卷绕机的张力反馈调节需要调节张力杆电位计的位置，通过监控D-9参数微调，使张力杆在平衡位置时达到中心点50。
7：线速度检测功能，计米功能实现。
卷绕机的线速度检测一般通过导轮的接近开关实现，通过检测接近开关的频率，可以实现卷绕机线速度的检测，从而实现计米功能和自动计长功能。
卷绕机参数设定：F8.8=4，F2.6=0，F2.7=0.2。
参数说明：线速度输入源使用PLS脉冲输入信号，考虑到最高线速度，设置最高脉冲输入频率为200Hz。
注意事项：
卷绕机的线速度是对应的最大线速度需要根据导轮的半径具体计算。当导轮转动一圈，接近开关输出一个脉冲时的计算方法如下：F8.9=2*（3.14）*R*（F2.7）*1000
其中R为导轮的半径，单位为m，F8.9的单位为m/S。
8：断线故障检测以及抱闸信号输出。
根据接近开关信号输入检测是否短线，为了防止误检测，从机需要正确设定下列参数。
参数设定：F8.12=1，F8.13=10,F8.14=20%,F8.15=2,F8.16=1,F8.18=7，F8.20=7S,F3.7=21。
参数说明：变频器断线检测功能在从机高于10Hz，延时2秒以后，且摆杆位置低于20％时间1秒以上有效。当卷绕机检测到断线故障时，需要及时输出抱闸信号到机械系统，实现紧急停车，此时变频器自由停车，使用OC2信号输出功能。
9：卷绕机停机参数设定：
卷绕机在停机过程中，当频率较低时候，反馈系统容易不稳定，为了保证停机时避免较大的张力杆摆幅而造成断线，一般对卷绕部分直流制动停机。
参数设定：F8.19=1.5Hz，F8.20=7。
参数说明：停机方式选择减速停机，起始频率设置为1.5Hz刹车信号起始频率为1.5Hz，刹车时间为7S。
10：平滑启动功能：
卷绕机在启动时，由于预先给定了前馈频率，从而容易造成启动冲击而使张力杆不稳定，四方E380拉丝专用变频器优化了启动过程的算法，通过参数F8.0合适的设置，可以达到平稳启动，起停基本不断线的功能。
四、参考参数表：
四方变频器主机参考参数设置表：
功能代码
名称
出厂值
参考设定值
参数简述
F0.0
运行模式
0
0
使用通用模式
F0.1
频率通道
2
5
选择VC2作为频率设定
F0.4
运行命令方式
0002
0001
外部端子控制起停
F0.6
转向控制
0010
0010
反向防止有效
F0.7
下限频率
0
0
下限频率0
F0.8
上限频率
50
80
上限频率80
F0.10
加速时间1
1
50
加速时间50
F0.11
减速时间1
1
50
减速时间50
F2.1
模拟量最小值
0
0
最小模拟量输入0
F2.2
模拟量最大值
10
10
最大模拟量输入10
F2.8
最小对应频率
0
0
最小模拟量对应频率0
F2.9
最大对应频率
50
80
最大模拟量对应频率80
F3.0
X1功能
1
6
X1点动控制
F3.1
X2功能
16
17
X2外部故障输入
F3.2
X3功能
3
16
X3自由停机指令
F9.0
通讯设置
0014
0014
通讯基本设置
F9.3
通讯设置
0010
1111
主机通讯设置
四方变频器从机对应参数表：
从机参数参考表及简单说明：
功能代码
名称
出厂值
参考设定值
参数简述
F0.0
模式选择
0001
0001
拉丝模式
F0.1
频率输入通道
2
2
RS485频率输入选择
F0.4
运行命令通道
0002
0002
RS485起停控制选择
F0.6
转向控制
0010
0010
反向防止有效
F0.7
下限频率
0
0
F0.8
上限频率
50
80
上限频率设定为80Hz
F0.10
加速时间
×
1
加速时间1S
F0.11
减速时间
×
1
减速时间1S
F2.0
VC1输入下限
0
0
摆杆反馈电压最小0V
F2.1
VC1输入上限
5
4.5
摆杆反馈电压最大4.5V
F2.6
PLS输入下限
0
0
线速度脉冲最小0Hz
F2.7
PLS输入上限
10
0.2
线速度脉冲最大200Hz
F3.0
输入端子1选择
1
34
断线接近开关输入端子
F3.1
输入端子2选择
16
17
外部故障急停
F3.6
输出端口1选择
0
2
OC1选择排线机输出
F3.7
输出端口2选择
22
22
OC2抱闸输出
F3.8
继电器输出
16
16
变频器故障输出
F3.10
FDT水平设定
2
2
排线机2Hz启动
F3.11
FDT输出延迟
0.1
0.1
排线机延迟0.1S
F4.5
断线等待时间
0.1
0.1
断线后等待0.1秒输出抱闸
F4.17
第二加速时间
1
0.7
PID环加速时间
F4.18
第二减速时间
1
0.7
PID环减速时间
F7.0
PID反馈通道
1
0
反馈杆通道选择VC1
F7.1
PID功能设置
0021
0021
根据运行频率调整PID
F7.2
比例增益1
1
0.95
比例增益1为0.95
F7.3
积分时间1
10
10
积分时间常数1为10
F7.4
微分时间1
2
4
微分时间常数1为4
F7.5
比例增益2
1
0.5
比例增益2为0.6
F7.6
积分时间2
15
20
积分时间常数2为30
F7.7
微分时间2
5
4
微分时间常数2为4
F7.8
PID上限限幅
20
20
PID限幅20
F8.0
启动延时增益
10
8
启动延迟为8
F8.1
起始动作频率
6
1.5
等待主机频率1.5HZ后启动
F8.8
线速度输入源
0
4
脉冲输入
F8.9
最大线速度
2500
2500
最大线速度2500m/s
F8.12
断线检测方式
0
1
根据反馈杆接近开关检测
F8.13
断线检测最低频率
10
10
从机超过10Hz开始检测
F8.14
断线检测下限值
10％
20％
摆杆下限20％检测
F8.16
断线检测判断延时
2
0.5
断线延时判断时间0.5秒
F8.17
断线故障自动复位
0
1
故障自动复位有效
F8.18
断线故障自动复位
15
7
断线故障自动复位时间
F8.20
刹车时间
3
7
刹车保持时间
F9.0
通讯设置
0014
0014
通讯基本设置
F9.3
通讯辅助配置
0010
0010
设置本站为从机
五、调试注意事项说明：
1、摆杆反馈位置调试：
四方变频器启动过程不需要人为参与，因此，必须保证几个先决条件：（1）、启动初始时，摆杆位置反馈值处于最小。（2）、启动过程完成后，摆杆的平衡稳定点处于反馈中间位置。可以通过监测参数D－9，调节参数F2.2,F2.3实现（即保证摆杆最低位置D-9=0,摆杆最高位置D-9=100，摆杆平衡位置D-9=50）。
2、启动停机过程调试：
四方变频器使用独特的启动算法，最大限度保持卷绕机摆杆启动过程的平稳，实现启停不断线。影响起停的关键的参数有：
（1）、主机的加减速时间。主机加减速时间越长，启停稳定度越高，一般推荐使用50S以上。
（2）、从机的加减速时间。从机加减速时间有加减速时间1，加减速时间4，其中加减速时间1为变频器的输出频率加减速，加减速时间4为前馈PID的PID环输出加减速时间。为了保证变频器启动停机以及平稳运行时的快速响应，在保证变频器无故障输出时，应该尽量减少此两个加减速时间。
（3）启动平滑时间。平滑时间是指启动过程中摆杆被拉起的时间，时间越长，摆杆启动平稳度越好，时间越短，摆杆启动越快，需要折中选择。
（4）联动设定比。四方变频器具有自动识别联动比例功能，在第一次使用时，如果没有正确设置联动比例，则可能出现启停不稳定的情况。可以通过人为调节正确的联动比例实现启动停机稳定，也可以通过第一次启动，使变频器自动识别，在第二次及以后的启动过程，均可以保证变频器正常启停。
3、摆杆平稳度调试：
摆杆的平稳度是检验变频器性能的标准，四方变频器使用的是前馈PID功能算法，最大限度保证了摆杆平稳运行。四方变频器可以选择单一参数组，也可以选择根据运行频率实际自动调节PID参数组。以下论述PID参数组基本调试方法：
（1）、比例增益。比例增益影响PID环节的快速响应。当摆杆在启停或者稳定运行时出现较大超调时，可适当增加此参数值。
（2）、积分时间。积分时间常数使保证PID环节稳定的关键参数，增加积分时间，可以减少在稳定运行时的摆杆振幅。过大的积分时间常数容易形成摆杆的大幅超调。
（3）、微分时间。微分时间常数可使PID环节做出预先判断，抑制摆杆超调，但是此参数值设置过大，容易出现振荡。
六、调试过程问题解决：
调试过程中容易出现问题如下：
1、启动断线：
如是第一次上电启动出现断线，可能是机械传动比或者主机和从机频率比例设置不够合理，导致变频器软件误判正确的机械或主从频率比，此种状况在第二次试机时可消除，四方专用模块可在第一次启动过程中正确检测合理传动比。
如非第一次启动断线，摆杆被拉升到高位断线，此种情况可能由于主机的加减时间过短，此时适当增加主机的加减速时间。一般推介主机加减速时间大于50S。
2、启动过程加速：
四方电气在启动过程中使用了独特的算法，从机启动必须在主机启动后，不能同时启动，否则容易出现摆杆的不稳定。在从机开始启动后必须快速爬升到摆杆的启动频率，因此此过程时间在3S左右，可以降低起始动作频率减少此过程。同时启动增益延时可以减少。
3、启动过程摆杆振幅比较大：
启动振幅大，与几个因素有关，第一是主机加减速时间，当此时间过短，导致主机的输入频率变换过快，而使从机频率跟踪速度不稳定，而可能导致摆杆稳定度不够。第二与启动增益有关，延长启动增益时间，可以提高摆杆稳定度。
4、手动摆杆到目标位置，从机启动过慢：
很多客户原来使用其他品牌变频器或者PID控制板，由于启动过程不够稳定，习惯将摆杆预先放置在目标位置，但是如使用四方收卷变频器发现如果预先给定摆杆位置，此时从机启动速度太慢。四方变频器的启动算法较为独特，不需要启动过程的人为参与，因每次启动过程都是参数的自校正过程，人为参与会导致参数的自校正错误，而使变频器的启动速度过慢。
5、摆杆在拉丝过程中，出现振幅较大，或者出现振荡断线情况：
四方PID算法能够保证摆杆的稳定度，但是如果随频率的变化，导致PID参数不够适用当前运行频率时，可能会出现这种状态。此时有两个解决办法，第一是PID参数的设置根据运行频率，当高频时使用第一组参数，低频时使用第二组参数，具体参数可以参考从机参数表。第二是适当降低当前PID控制器的微分参数。微分参数在保证摆杆稳定度时，也增加了系统的不稳定性，适当减少此参数，可大大增加系统的稳定度。
七、拉丝专用监控参数及说明：
d-0: 变频器输出频率
d-6: 前馈叠加频率
d-8: 摆杆位置设定值
d-9: 摆杆位置反馈值
d-10: 从机运行线速度
d-11: 累计卷绕线长
d-20: 卷径当前值
d-21: PID环输出频率
d-22: 自适应同步增益
|
客服热线
0755-26000950 0755-26007355
相关技术资料
- 海尔空调制冷故障维..
- 2008-1-25
- 大尺寸TFT显示器..
- 2008-1-27
- 利用DC/DC转换..
- 2008-1-27
- 电动车铅酸蓄电池的..
- 2008-1-27
- 大型搅拌站自动配料..
- 2008-1-27
- 城市和工业污水处理..
- 2008-1-27
- 开关电源的数字控制..
- 2008-1-27
- 精密的智能电池使充..
- 2008-1-27
- 基于DSP控制的2..
- 2008-1-27
- 增强型运营商级多服..
- 2008-1-27
- 高效CCD数码相机..
- 2008-1-27
- Atheros 单..
- 2008-1-27
- Philips 推..
- 2008-1-27
- Fujitsu 数..
- 2008-1-27
- 如何给PCI卡选用..
- 2008-1-27
- A/D转换芯片的测..
- 2008-1-27
- 基于CTl技术的交..
- 2008-1-27
- MMIC和RFIC..
- 2008-1-27
- 利用皮弹服务器进行..
- 2008-1-27
- 白色发光二极管及其..
- 2008-1-27