|
E380是四方電氣於2007年年初推出的集成型變頻器,在E350係列的基礎上,改進了硬件和軟件設計,集成了多種專用功能,針對拉絲行業,E380改進了PID設計,通過主機的前饋PID設計,達到張力的平衡,為實現主機和卷繞的穩定同步,E380通過RS485通信功能聯動,實現加工產品的高性能。
一、係統控製簡圖
二、外部元器件功能說明:
R1 主機頻率設定電位計
R2 從機製動電阻
R3 張力杆高精度電位計
S1 主機點動腳踏開關
S2 主機啟動自鎖按鈕
S3 主機,從機複位非自鎖按鈕
S4 外部急停機械自鎖按鈕
S5 擺杆位置檢測接近開關
MC1 抱閘控製輸出繼電器
MC2 排線啟動控製輸出繼電器
三、功能描述和實現方法:
1:主機點動獨立控製。
主機在牽引線過程中,需要單獨控製主機牽引拉伸穿線,此時不能啟動卷繞機。
實現方法:通過多功能端子X1實現主機點動,點動頻率不同步。
主機參數設置:F3.0=6,F9.3=x1x1。
參數說明:選擇外部多功能端子為正轉點動控製,主機點動不同步輸出。
2:卷繞機的啟動控製。
通過RS485通(tong)訊(xun),使(shi)卷(juan)繞(rao)機(ji)在(zai)主(zhu)機(ji)運(yun)行(xing)到(dao)一(yi)定(ding)頻(pin)率(lv)後(hou)開(kai)始(shi)執(zhi)行(xing)卷(juan)繞(rao)操(cao)作(zuo)。與(yu)很(hen)多(duo)變(bian)頻(pin)器(qi)不(bu)同(tong)的(de)是(shi),從(cong)機(ji)不(bu)需(xu)要(yao)給(gei)出(chu)單(dan)獨(du)的(de)啟(qi)動(dong)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling),而(er)是(shi)由(you)主(zhu)機(ji)通(tong)過(guo)RS485通訊控製,隻需要設定從機的起始頻率即可。
卷繞機參數設置:F8.1=2
參數說明:主機設定頻率高於2HZ時,從機開始啟動運行。
3:主從頻率聯動。
主(zhu)機(ji)與(yu)從(cong)機(ji)的(de)頻(pin)率(lv)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)對(dui)應(ying)關(guan)係(xi),四(si)方(fang)變(bian)頻(pin)器(qi)可(ke)以(yi)自(zi)適(shi)應(ying)地(di)尋(xun)找(zhao)主(zhu)從(cong)頻(pin)率(lv)對(dui)應(ying)比(bi),但(dan)合(he)理(li)的(de)設(she)置(zhi)主(zhu)從(cong)聯(lian)動(dong)比(bi)例(li)和(he)機(ji)械(xie)傳(chuan)動(dong)比(bi),可(ke)以(yi)使(shi)拉(la)絲(si)機(ji)較(jiao)快(kuai)進(jin)入(ru)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)。
主機參數設定:F9.0=0014,F9.3=1111,F9.5=1.0。
從機參數設定:F9.0=0014,F0.1=2。
參數說明:主(zhu)機(ji)和(he)卷(juan)繞(rao)的(de)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng)配(pei)置(zhi)均(jun)相(xiang)同(tong),主(zhu)機(ji)設(she)置(zhi)點(dian)動(dong)頻(pin)率(lv)不(bu)輸(shu)出(chu),則(ze)主(zhu)機(ji)點(dian)動(dong)時(shi)不(bu)同(tong)時(shi)起(qi)動(dong)從(cong)機(ji),輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)為(wei)同(tong)步(bu)頻(pin)率(lv)源(yuan)。聯(lian)動(dong)輸(shu)出(chu)比(bi)例(li)設(she)置(zhi)為(wei)0.7。
注意事項:主機必須以輸出頻率做為同步頻率源,不能以設定頻率作為頻率源,否則容易出現不穩定現象。
4:主機速度頻率給定。
主拉變頻器的速度,決定了整個拉絲機係統的工作效率,為方便現場操作,主機變頻器頻率輸出一般通過外接電位計來實現。
主機參數設定:F0.1=5,F0.8=80,F2.2=0,F2.3=10,F2.8=0,F2.9=80, F0.10=50,F0.11=50。
參數說明:主機通過外接電位計調節速度。主機加減速時間設定為50S。
注意事項:
本係統為保證效率,主機的上限頻率一般設置到80Hz,主機的加減速時間不宜過短,一般設定在40S-100S。
5:排線機啟動控製
卷繞機啟動後,為使卷繞銅絲均勻,需啟動排線機,排線機的啟動使用卷繞變頻器的集電極端子OC1輸出。
卷繞機參數設定:F3.6=2,F3.10=2,F3.11=0.1。
參數說明:OC1輸出選擇FDT電平輸出信號,FDT頻率設定為2Hz。即當從機變頻器輸出頻率大於2Hz時,啟動排線機設備。
6:卷繞機的張力反饋。
張(zhang)力(li)杆(gan)的(de)穩(wen)定(ding)度(du)是(shi)衡(heng)量(liang)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)標(biao)準(zhun),如(ru)果(guo)張(zhang)力(li)杆(gan)不(bu)穩(wen)定(ding),產(chan)品(pin)的(de)線(xian)徑(jing)不(bu)夠(gou)均(jun)勻(yun)。係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)張(zhang)力(li)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)來(lai)實(shi)現(xian)卷(juan)繞(rao)機(ji)頻(pin)率(lv)的(de)調(tiao)節(jie)而(er)實(shi)現(xian)張(zhang)力(li)恒(heng)定(ding),伸(shen)線(xian)機(ji)的(de)張(zhang)力(li)反(fan)饋(kui)器(qi)為(wei)高(gao)精(jing)度(du)電(dian)位(wei)計(ji),通(tong)過(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)5V電平輸出供應電源,反饋輸入接入VC1。
從機參數設定:F0.0=0001,F2.0=0,F2.1=5,F7.0=0,F7.1=0021,F8.11=50。
參數說明:從機使用為拉絲模式,PID的反饋通道選擇為VC1。選擇PID功能有效。
注意事項:
為方便調試,卷繞機的張力反饋調節需要調節張力杆電位計的位置,通過監控D-9參數微調,使張力杆在平衡位置時達到中心點50。
7:線速度檢測功能,計米功能實現。
juanraojidexiansudujianceyibantongguodaolundejiejinkaiguanshixian,tongguojiancejiejinkaiguandepinlv,keyishixianjuanraojixiansududejiance,congershixianjimigongnenghezidongjichanggongneng。
卷繞機參數設定:F8.8=4,F2.6=0,F2.7=0.2。
參數說明:線速度輸入源使用PLS脈衝輸入信號,考慮到最高線速度,設置最高脈衝輸入頻率為200Hz。
注意事項:
卷繞機的線速度是對應的最大線速度需要根據導輪的半徑具體計算。當導輪轉動一圈,接近開關輸出一個脈衝時的計算方法如下:F8.9=2*(3.14)*R*(F2.7)*1000
其中R為導輪的半徑,單位為m,F8.9的單位為m/S。
8:斷線故障檢測以及抱閘信號輸出。
根據接近開關信號輸入檢測是否短線,為了防止誤檢測,從機需要正確設定下列參數。
參數設定:F8.12=1,F8.13=10,F8.14=20%,F8.15=2,F8.16=1,F8.18=7,F8.20=7S,F3.7=21。
參數說明:變頻器斷線檢測功能在從機高於10Hz,延時2秒以後,且擺杆位置低於20%時間1秒以上有效。當卷繞機檢測到斷線故障時,需要及時輸出抱閘信號到機械係統,實現緊急停車,此時變頻器自由停車,使用OC2信號輸出功能。
9:卷繞機停機參數設定:
卷juan繞rao機ji在zai停ting機ji過guo程cheng中zhong,當dang頻pin率lv較jiao低di時shi候hou,反fan饋kui係xi統tong容rong易yi不bu穩wen定ding,為wei了le保bao證zheng停ting機ji時shi避bi免mian較jiao大da的de張zhang力li杆gan擺bai幅fu而er造zao成cheng斷duan線xian,一yi般ban對dui卷juan繞rao部bu分fen直zhi流liu製zhi動dong停ting機ji。
參數設定:F8.19=1.5Hz,F8.20=7。
參數說明:停機方式選擇減速停機,起始頻率設置為1.5Hz刹車信號起始頻率為1.5Hz,刹車時間為7S。
10:平滑啟動功能:
卷繞機在啟動時,由於預先給定了前饋頻率,從而容易造成啟動衝擊而使張力杆不穩定,四方E380拉絲專用變頻器優化了啟動過程的算法,通過參數F8.0合適的設置,可以達到平穩啟動,起停基本不斷線的功能。
四、參考參數表:
四方變頻器主機參考參數設置表:
|
功能代碼 |
名稱 |
出廠值 |
參考設定值 |
參數簡述 |
|
F0.0 |
運行模式 |
0 |
0 |
使用通用模式 |
|
F0.1 |
頻率通道 |
2 |
5 |
選擇VC2作為頻率設定 |
|
F0.4 |
運行命令方式 |
0002 |
0001 |
外部端子控製起停 |
|
F0.6 |
轉向控製 |
0010 |
0010 |
反向防止有效 |
|
F0.7 |
下限頻率 |
0 |
0 |
下限頻率0 |
|
F0.8 |
上限頻率 |
50 |
80 |
上限頻率80 |
|
F0.10 |
加速時間1 |
1 |
50 |
加速時間50 |
|
F0.11 |
減速時間1 |
1 |
50 |
減速時間50 |
|
F2.1 |
模擬量最小值 |
0 |
0 |
最小模擬量輸入0 |
|
F2.2 |
模擬量最大值 |
10 |
10 |
最大模擬量輸入10 |
|
F2.8 |
最小對應頻率 |
0 |
0 |
最小模擬量對應頻率0 |
|
F2.9 |
最大對應頻率 |
50 |
80 |
最大模擬量對應頻率80 |
|
F3.0 |
X1功能 |
1 |
6 |
X1點動控製 |
|
F3.1 |
X2功能 |
16 |
17 |
X2外部故障輸入 |
|
F3.2 |
X3功能 |
3 |
16 |
X3自由停機指令 |
|
F9.0 |
通訊設置 |
0014 |
0014 |
通訊基本設置 |
|
F9.3 |
通訊設置 |
0010 |
1111 |
主機通訊設置 |
四方變頻器從機對應參數表:
從機參數參考表及簡單說明:
|
功能代碼 |
名稱 |
出廠值 |
參考設定值 |
參數簡述 |
|
F0.0 |
模式選擇 |
0001 |
0001 |
拉絲模式 |
|
F0.1 |
頻率輸入通道 |
2 |
2 |
RS485頻率輸入選擇 |
|
F0.4 |
運行命令通道 |
0002 |
0002 |
RS485起停控製選擇 |
|
F0.6 |
轉向控製 |
0010 |
0010 |
反向防止有效 |
|
F0.7 |
下限頻率 |
0 |
0 |
|
|
F0.8 |
上限頻率 |
50 |
80 |
上限頻率設定為80Hz |
|
F0.10 |
加速時間 |
× |
1 |
加速時間1S |
|
F0.11 |
減速時間 |
× |
1 |
減速時間1S |
|
F2.0 |
VC1輸入下限 |
0 |
0 |
擺杆反饋電壓最小0V |
|
F2.1 |
VC1輸入上限 |
5 |
4.5 |
擺杆反饋電壓最大4.5V |
|
F2.6 |
PLS輸入下限 |
0 |
0 |
線速度脈衝最小0Hz |
|
F2.7 |
PLS輸入上限 |
10 |
0.2 |
線速度脈衝最大200Hz |
|
F3.0 |
輸入端子1選擇 |
1 |
34 |
斷線接近開關輸入端子 |
|
F3.1 |
輸入端子2選擇 |
16 |
17 |
外部故障急停 |
|
F3.6 |
輸出端口1選擇 |
0 |
2 |
OC1選擇排線機輸出 |
|
F3.7 |
輸出端口2選擇 |
22 |
22 |
OC2抱閘輸出 |
|
F3.8 |
繼電器輸出 |
16 |
16 |
變頻器故障輸出 |
|
F3.10 |
FDT水平設定 |
2 |
2 |
排線機2Hz啟動 |
|
F3.11 |
FDT輸出延遲 |
0.1 |
0.1 |
排線機延遲0.1S |
|
F4.5 |
斷線等待時間 |
0.1 |
0.1 |
斷線後等待0.1秒輸出抱閘 |
|
F4.17 |
第二加速時間 |
1 |
0.7 |
PID環加速時間 |
|
F4.18 |
第二減速時間 |
1 |
0.7 |
PID環減速時間 |
|
F7.0 |
PID反饋通道 |
1 |
0 |
反饋杆通道選擇VC1 |
|
F7.1 |
PID功能設置 |
0021 |
0021 |
根據運行頻率調整PID |
|
F7.2 |
比例增益1 |
1 |
0.95 |
比例增益1為0.95 |
|
F7.3 |
積分時間1 |
10 |
10 |
積分時間常數1為10 |
|
F7.4 |
微分時間1 |
2 |
4 |
微分時間常數1為4 |
|
F7.5 |
比例增益2 |
1 |
0.5 |
比例增益2為0.6 |
|
F7.6 |
積分時間2 |
15 |
20 |
積分時間常數2為30 |
|
F7.7 |
微分時間2 |
5 |
4 |
微分時間常數2為4 |
|
F7.8 |
PID上限限幅 |
20 |
20 |
PID限幅20 |
|
F8.0 |
啟動延時增益 |
10 |
8 |
啟動延遲為8 |
|
F8.1 |
起始動作頻率 |
6 |
1.5 |
等待主機頻率1.5HZ後啟動 |
|
F8.8 |
線速度輸入源 |
0 |
4 |
脈衝輸入 |
|
F8.9 |
最大線速度 |
2500 |
2500 |
最大線速度2500m/s |
|
F8.12 |
斷線檢測方式 |
0 |
1 |
根據反饋杆接近開關檢測 |
|
F8.13 |
斷線檢測最低頻率 |
10 |
10 |
從機超過10Hz開始檢測 |
|
F8.14 |
斷線檢測下限值 |
10% |
20% |
擺杆下限20%檢測 |
|
F8.16 |
斷線檢測判斷延時 |
2 |
0.5 |
斷線延時判斷時間0.5秒 |
|
F8.17 |
斷線故障自動複位 |
0 |
1 |
故障自動複位有效 |
|
F8.18 |
斷線故障自動複位 |
15 |
7 |
斷線故障自動複位時間 |
|
F8.20 |
刹車時間 |
3 |
7 |
刹車保持時間 |
|
F9.0 |
通訊設置 |
0014 |
0014 |
通訊基本設置 |
|
F9.3 |
通訊輔助配置 |
0010 |
0010 |
設置本站為從機 |
五、調試注意事項說明:
1、擺杆反饋位置調試:
四方變頻器啟動過程不需要人為參與,因此,必須保證幾個先決條件:(1)、啟動初始時,擺杆位置反饋值處於最小。(2)、啟動過程完成後,擺杆的平衡穩定點處於反饋中間位置。可以通過監測參數D-9,調節參數F2.2,F2.3實現(即保證擺杆最低位置D-9=0,擺杆最高位置D-9=100,擺杆平衡位置D-9=50)。
2、啟動停機過程調試:
四方變頻器使用獨特的啟動算法,最大限度保持卷繞機擺杆啟動過程的平穩,實現啟停不斷線。影響起停的關鍵的參數有:
(1)、主機的加減速時間。主機加減速時間越長,啟停穩定度越高,一般推薦使用50S以上。
(2)、從機的加減速時間。從機加減速時間有加減速時間1,加減速時間4,其中加減速時間1為變頻器的輸出頻率加減速,加減速時間4為前饋PID的PIDhuanshuchujiajiansushijian。weilebaozhengbianpinqiqidongtingjiyijipingwenyunxingshidekuaisuxiangying,zaibaozhengbianpinqiwuguzhangshuchushi,yinggaijinliangjianshaocilianggejiajiansushijian。
(3)啟(qi)動(dong)平(ping)滑(hua)時(shi)間(jian)。平(ping)滑(hua)時(shi)間(jian)是(shi)指(zhi)啟(qi)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)擺(bai)杆(gan)被(bei)拉(la)起(qi)的(de)時(shi)間(jian),時(shi)間(jian)越(yue)長(chang),擺(bai)杆(gan)啟(qi)動(dong)平(ping)穩(wen)度(du)越(yue)好(hao),時(shi)間(jian)越(yue)短(duan),擺(bai)杆(gan)啟(qi)動(dong)越(yue)快(kuai),需(xu)要(yao)折(zhe)中(zhong)選(xuan)擇(ze)。
(4)liandongshedingbi。sifangbianpinqijuyouzidongshibieliandongbiligongneng,zaidiyicishiyongshi,ruguomeiyouzhengqueshezhiliandongbili,zekenengchuxianqitingbuwendingdeqingkuang。keyitongguorenweitiaojiezhengquedeliandongbilishixianqidongtingjiwending,yekeyitongguodiyiciqidong,shibianpinqizidongshibie,zaidiercijiyihoudeqidongguocheng,junkeyibaozhengbianpinqizhengchangqiting。
3、擺杆平穩度調試:
擺杆的平穩度是檢驗變頻器性能的標準,四方變頻器使用的是前饋PID功能算法,最大限度保證了擺杆平穩運行。四方變頻器可以選擇單一參數組,也可以選擇根據運行頻率實際自動調節PID參數組。以下論述PID參數組基本調試方法:
(1)、比例增益。比例增益影響PID環節的快速響應。當擺杆在啟停或者穩定運行時出現較大超調時,可適當增加此參數值。
(2)、積分時間。積分時間常數使保證PID環節穩定的關鍵參數,增加積分時間,可以減少在穩定運行時的擺杆振幅。過大的積分時間常數容易形成擺杆的大幅超調。
(3)、微分時間。微分時間常數可使PID環節做出預先判斷,抑製擺杆超調,但是此參數值設置過大,容易出現振蕩。
六、調試過程問題解決:
調試過程中容易出現問題如下:
1、啟動斷線:
rushidiyicishangdianqidongchuxianduanxian,kenengshijixiechuandongbihuozhezhujihecongjipinlvbilishezhibugouheli,daozhibianpinqiruanjianwupanzhengquedejixiehuozhucongpinlvbi,cizhongzhuangkuangzaidiercishijishikexiaochu,sifangzhuanyongmokuaikezaidiyiciqidongguochengzhongzhengquejiancehelichuandongbi。
rufeidiyiciqidongduanxian,baiganbeilashengdaogaoweiduanxian,cizhongqingkuangkenengyouyuzhujidejiajianshijianguoduan,cishishidangzengjiazhujidejiajiansushijian。yibantuijiezhujijiajiansushijiandayu50S。
2、啟動過程加速:
sifangdianqizaiqidongguochengzhongshiyongledutedesuanfa,congjiqidongbixuzaizhujiqidonghou,bunengtongshiqidong,fouzerongyichuxianbaigandebuwending。zaicongjikaishiqidonghoubixukuaisupashengdaobaigandeqidongpinlv,yinciciguochengshijianzai3S左右,可以降低起始動作頻率減少此過程。同時啟動增益延時可以減少。
3、啟動過程擺杆振幅比較大:
qidongzhenfuda,yujigeyinsuyouguan,diyishizhujijiajiansushijian,dangcishijianguoduan,daozhizhujideshurupinlvbianhuanguokuai,ershicongjipinlvgenzongsudubuwending,erkenengdaozhibaiganwendingdubugou。dieryuqidongzengyiyouguan,yanchangqidongzengyishijian,keyitigaobaiganwendingdu。
4、手動擺杆到目標位置,從機啟動過慢:
很多客戶原來使用其他品牌變頻器或者PIDkongzhiban,youyuqidongguochengbugouwending,xiguanjiangbaiganyuxianfangzhizaimubiaoweizhi,danshirushiyongsifangshoujuanbianpinqifaxianruguoyuxiangeidingbaiganweizhi,cishicongjiqidongsudutaiman。sifangbianpinqideqidongsuanfajiaoweidute,buxuyaoqidongguochengderenweicanyu,yinmeiciqidongguochengdoushicanshudezixiaozhengguocheng,renweicanyuhuidaozhicanshudezixiaozhengcuowu,ershibianpinqideqidongsuduguoman。
5、擺杆在拉絲過程中,出現振幅較大,或者出現振蕩斷線情況:
四方PID算法能夠保證擺杆的穩定度,但是如果隨頻率的變化,導致PID參數不夠適用當前運行頻率時,可能會出現這種狀態。此時有兩個解決辦法,第一是PID參數的設置根據運行頻率,當高頻時使用第一組參數,低頻時使用第二組參數,具體參數可以參考從機參數表。第二是適當降低當前PID控製器的微分參數。微分參數在保證擺杆穩定度時,也增加了係統的不穩定性,適當減少此參數,可大大增加係統的穩定度。
七、拉絲專用監控參數及說明:
d-0: 變頻器輸出頻率
d-6: 前饋疊加頻率
d-8: 擺杆位置設定值
d-9: 擺杆位置反饋值
d-10: 從機運行線速度
d-11: 累計卷繞線長
d-20: 卷徑當前值
d-21: PID環輸出頻率
d-22: 自適應同步增益
|