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油毛氈切割包裝機用來完成油毛氈的切割和簡單包裝，是一種控製較為複雜的機械，涉及定位和張力控製。台達C2000係列變頻器“融控製、驅動與通訊三大核心為一體”、“集主站、控製、總線、飛剪、防護等功能於一身”，可以很好地完成這一控製要求。C2000變頻器的基本特點包括：
1）通訊速度快:內置CANopen現場總線及MODBUS，並可選購多種通訊模塊，適應大型工程項目。
2）控製多樣化:速度/轉矩/位置三種控製模式，標配LCD，選配LED。穿牆式安裝，係統防護等級增強。
3）節約成本與空間:內置10K容量的PLC，可做CANopen主站，感應電機與同步電機控製一體化，效率更高更節能。
4）過負載能力超強:一般負載的額定輸出電流：120%，1分鍾；重載額定輸出電流150%，1分鍾。
5）運行穩定節能：內置直流電抗器(≥37kW)與刹車製動單元（≤30kW），DC-BUS直流母線可並聯共享。
圖1 油毛氈切割包裝機
1 油毛氈切割包裝機的工作流程
首先，收料輥完成原點定位，準備收卷油毛氈（定位的目的是將豁口對準送來的油毛氈以便其進入後固定）；
其次，收料輥在張力控製下收卷油毛氈。這一過程中，送料輥上的編碼器反饋位置信號給PLC以便確定已送油毛氈的長度，到達指定長度後，PLC發出停止指令，收料輥停止；
最zui後hou，切qie刀dao對dui油you毛mao氈zhan進jin行xing切qie割ge，然ran後hou收shou料liao輥gun再zai次ci啟qi動dong，繼ji續xu完wan成cheng剩sheng餘yu油you毛mao氈zhan的de收shou卷juan，這zhe一yi過guo程cheng使shi用yong脈mai衝chong跟gen隨sui控kong製zhi，然ran後hou完wan成cheng油you毛mao氈zhan打da包bao。
2 變頻器控製模式
2.1單點定位
在FOCPG模式下，預先設置一個位置（參數10-19），定義一個MI點為單點定位功能（d35），並且定義一個MO點為位置到達（d39），在變頻器運行過程中觸發這一MI點，變頻器便開始執行單點定位，最終在指定點停下來，同時觸發MO點為ON。
圖2 單點定位控製圖
2.2 脈衝跟隨控製
FOCPG模式下，定義一個MI點為脈衝跟隨功能（d37）並定義一個MO點為位置到達（d39），從(cong)接(jie)收(shou)到(dao)脈(mai)衝(chong)指(zhi)令(ling)後(hou)，變(bian)頻(pin)器(qi)開(kai)始(shi)加(jia)速(su)至(zhi)脈(mai)衝(chong)頻(pin)率(lv)，脈(mai)衝(chong)發(fa)完(wan)後(hou)，變(bian)頻(pin)器(qi)開(kai)始(shi)減(jian)速(su)，並(bing)繼(ji)續(xu)走(zou)完(wan)未(wei)走(zou)完(wan)的(de)脈(mai)衝(chong)數(shu)直(zhi)到(dao)停(ting)止(zhi)下(xia)來(lai)，然(ran)後(hou)觸(chu)動(dong)MO點為ON。
圖3 脈波命令全程位置控製圖
3 轉矩控製
定義控製模式為轉矩控製。
如果要從速度模式切換至轉矩模式，可以通過通訊方式修改00-10＝2或者定義一個MI點為TQC/FOC切換功能（d26，另需設置11-42＝1）。
轉矩模式下啟動時，變頻器依轉矩命令（11-34）跑到目標扭力或速度限製。
4 主要參數
在完成自學習和慣量測試後，主要設置參數如表1。
表1 變頻器主要參數
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Pr-No
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Parameter Description
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Content Value
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00-11
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速度模式選擇
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3
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00-20
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AUTO頻率指令
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5
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00-21
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AUTO運轉指令
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1
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01-12
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加速時間 1
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2.00
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01-13
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減速時間 1
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2.00
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02-04
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輸入端子 4
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26
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02-05
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輸入端子 5
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35
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02-06
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輸入端子 6
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37
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02-13
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輸出端子RLY1
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39
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03-00
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AVI輸入選擇
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1
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03-01
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ACI輸入選擇
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2
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03-29
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ACI選擇
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1
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10-00
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編碼種類選擇
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1
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10-01
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編碼器脈波數
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2048
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10-02
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編碼輸入形式
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2
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10-16
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脈波輸入型式
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3
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10-19
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回授定位位置CNT
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3
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11-00
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係統控製
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1
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11-01
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慣量標麼值
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695
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11-03
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ASR1低速頻寬
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15
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11-04
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ASR2高速頻寬
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15
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11-05
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零速頻寬
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15
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11-33
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轉矩命令來源
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2
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11-36
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速度限製選擇
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1
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11-42
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特殊控製旗標
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1
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5 調試步驟
調試過程主要分以下幾步：首先是電機自學習：設置電機參數，進行動態或靜態自學習；其次進行慣量測試，包括：設置編碼器參數；設置00-11=3；設置加減速時間01-12、01-13（盡可能短）；設置11-00=2，F=33；通過正反轉運行，直至11-01變化不大為止，設置11-00=1。
第三，設置單點定位功能的相關參數：02-05=35、10-19＝0及其它參數，測試單點定位功能是否正常；
第四，設置脈衝跟隨功能的相關參數：02-06=37、10-16＝3及其它參數，測試脈衝跟隨功能是否正常；
第五，設置轉矩控製功能的相關參數：02-04=26、11-33=2、11-36=1、03-01＝2、11-42＝1及其它參數，測試轉矩控製是否正常。
需要特別注意的是：調試的基礎是FOCPG模式，因此，務必保證FOCPG模式運行正常；同時注意預防幹擾問題。
6 結束語
台達C2000是一款通用型的變頻器，功能全麵，不僅能做速度控製，也能做轉矩控製；不僅能做定位控製，也能做位置控製。這極大的促進了C2000變頻器在切割包裝行業的應用。
通過測試，台達C2000很好地完成了對收料輥的控製，滿足了客戶的需求。C2000控製性能良好，相對於伺服控製成本降低；變頻器功率範圍比伺服大，可以用在較大功率負載上；此應用方案有一定的推廣價值，可推廣到其它類似產品的切割和包裝。
作者簡介：
毛明川，男，生於1986年，畢業於南京航空航天大學，電子信息科學與技術專業。現任台達集團--中達電通股份有限公司變頻器產品處應用工程師，從事變頻器產品在SI行業的應用和推廣，擁有多年行業經驗。
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