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三肯SAMCO-vm05变频器在拉丝机上的应用
来源：艾特贸易2018-04-11
简介三肯 SAMCO -vm05 “ B ”型变频器是卷绕专用型变频器，具有卷绕专用功能，适用于线材、带材的卷绕加工。该变频器在用于卷绕工作时，在反馈端子上通过张力检测器输入张力信号，控制
三肯SAMCO -vm05“B”型变频器是卷绕专用型变频器，具有卷绕专用功能，适用于线材、带材的卷绕加工。该变频器在用于卷绕工作时，在反馈端子上通过张力检测器输入张力信号，控制变频器的输出转速；由于卷绕轴从开始卷绕到随着卷绕直径的增大，变频器的转速下降，为了降低张力检测器的调整幅度，提高卷绕精度，该变频器具有卷绕曲线设置功能。变频器根据设置的卷绕曲线，在卷绕直径逐渐增大时，转速逐渐降低，保证良好的卷绕质量。
(1)卷绕原理
图6-35是拉丝机连接示意图，由图中可见，由拉伸变频器驱动拉伸电动机，将线材通过拉伸模拉细，由卷绕变频器驱动卷绕电动机进行收卷，为了控制收卷的张力，通过张力架上的张力传感器将张力信号输入到变频器。为了保证卷绕和拉伸速度的一致，由拉伸变频器的频率输出指示信号作为卷绕机的频率给定信号，以保持两台变频器工作时的准同步状态。
图6-35 拉丝机连接示意图
图6-36是卷绕变频器的内部控制功能框图，由拉丝机给出的频率控制信号fx1，加到卷绕变频器的频率控制端，这个频率控制信号通过变频器内部的比例增益电路处理，与“卷绕曲线预测”信号叠加，生成X+信号，与张力架位置补正信号叠加，生成fx2输出频率控制信号，控制变频器逆变电路频率输出。
图6-36 卷绕变频器的内部控制功能框图
变频器的“卷绕曲线预测”功能，是通过程序预置，预先向变频器内写入相关的数据。写入的数据有：变频器的终了收卷频率fE和起始收卷频率fs之比，称为“卷绕结束频率比率”，用Fe表示。如起始卷绕频率为50Hz，结束频率为35Hz，则Fe=35Hz/50Hz=70%。变频器的收卷过程所用时间，用Te表示。变频器根据这两个数据，形成卷绕预测曲线，控制变频器的收卷速度根据卷绕线轴直径的增大逐渐下降。变频器根据卷绕轴直径的不同，可预置4组数据，由4个多功能输入端子进行切换（多功能输入端子要预置为相关控制功能）。
在张力输入控制信号中，分为两个信号：一个是“张力位置基准信号”，这个信号是张力架在中间初始位置时张力传感器的初始信号，它的大小根据现场情况，通过功能码预置到变频器。另一个是“张力动态信号”，该信号是在张力位置基准信号下产生的变化信号。两信号通过叠加比较，产生误差信号。误差信号经“PI控制器”处理，形成“张力架位置补正信号”，和速度信号叠加，产生逆变器频率控制信号（见图6-36）。
张力控制信号是以“张力位置基准信号”为中心，作正负调整。图6-37a是张力架动作示意图，张力架以基准位置为中心，上下摆动。图6-37b是张力架正负摆动时需要设定的功能参数。因为张力误差信号要通过PI电路处理，所以需设定相关的功能参数。
图6-37 张力架参数设置图
a)张力架动作示意图b）张力架正负摆动时需要设定的功能参数
(2)电路连接与参数设置
1)电路连接。变频器接线图如图6-38所示。拉伸变频器采用普通变频器，型号为SHF-18.5k-A，卷绕变频器型号为SHF-4.5k-B，为卷绕专用变频器。为了使两台变频器同速运行，将其中一个多功能输出指示端子设置为频率输出指示端子(AOUT1)，该端子输出和输出频率成比例的0～10V模拟直流电压，用于卷绕变频器的频率给定信号，保证两变频器的准同步运行。ACM是变频器的模拟公共端子。两台变频器在工作时，为了起动或停止同步，拉伸变频器的另一个多功能输出指示端子设置为“运行中”(DO1)，只要变频器运行，该端子就有输出。将该端子连接到卷绕变频器的运行端子FR，保证两台变频器同步起动或停止。当将S2开关打到手动，变频器可独立运行。DCM1是变频器的数字公共端子，MCL是复位端子。
图6-38 变频器接线图
为了方便穿线作业，设置了JOG点动端子；停车时，为了防止卷绕变频器重量较大的满盘线轴因惯性引起的断线，采取制动电阻+直流制动的方法，使电动机马上停止。以摆动张力传感器的输出电压信号作为反馈信号进行内部可变PID补正控制，以三垦变频器独特卷绕曲线进行速度预测图形运转，实现恒线速度收卷，满足工艺要求。
在卷绕变频器中，张力架反馈信号接到变频器的VRF1端子，该端子是模拟电压反馈输入端子，电压值为0～10V。RS1~RS4是多功能输入端子，预置为“卷绕曲线预测”的切换端子。
2)功能预置。
①拉伸变频器：
Cd001=2（运转指令选择，外端子给定）
Cd002=5（频率由外部模拟端子VRF2给定，0～10V）
Cd007=70(上限频率，范围30～600Hz)
Cd019=40（第一加速时间，范围0～6500s）
Cd023=40（第一减速时间，范围0～6500s）
Cd126=2（内置模拟输出功能1，2为输出频率）
Cd127=1（内置模拟输出系数1，设定范围：0～20）
Cd630=1（定义多功能输入端子DI1，1为FR运行指令功能）
Cd631=11（定义多功能输入端子DI2，11为FR+JOG运行、点动指令功能）
Cd638=1（定义多功能输出指示端子D01有效，1为指示运转中）
Cd639=7（定义多功能输出指示端子D02有效，7为指示频率到达）
②卷绕变频器：
Cd001=2（运行指令由外部端子给定）
Cd002=5（频率由外部模拟端子VRF2给定，0～10V）
Cd120=2（外部模拟端子VRF1给定反馈信号，0～10V）
Cd007=70（上限频率，范围30~600Hz）
Cd019=0.1（第一加速时间，范围0~6500s）
Cd023=0.1（第一减速时间，范围0～6500s）
Cd083=2（外部模拟输入滤波时间常数，设定范围：1~500；设定值1=10ms）
Cd049=25（制动电阻使用率，设定范围：2～25% ED）
Cd062=-0.5（偏置频率，设定范围：0~±600Hz）
Cd063=110（增益频率，设定范围：0~±600Hz）
Cd630=1（定义多功能输入端子DI1，1为FR运行指令功能）
Cd631=5（定义多功能输入端子DI2，5为空转指令功能．该端子闭合，变频器停止输出）
Cd632=58（定义多功能输入端子DI3，为RS1，卷绕曲线1控制）
Cd633=59（定义多功能输入端子DI4，为RS2，卷绕曲线2控制）
Cd634=60（定义多功能输入端子DI5，为RS3，卷绕曲线3控制）
Cd635=61（定义多功能输入端子DI6，为RS4，卷绕曲线4控制）
由Cd062=Fe1、Cd063=Fe2、Cd660=Fe3、Cd662=Fe4设定1～4卷绕曲线的频率比（频率比=卷绕机结束时的频率/拉伸机频率）；由Cd623=Te1、Cd643=Te2、Cd645=Te3、Cd647=Te4设定1~4卷绕曲线的卷绕时间。
Cd637=54(定义输入端子DI8，54为卷绕控制往复信号切换端子MCL)
Cd013=2（动作方式，2为减速停止+直流制动）
Cd014=6（直流制动开始频率，设置范围：0~20Hz）
Cd015=5（直流制动时间，设置范围：0.1~10s）
Cd016=10（直流制动力，设置范围：1～10）
Cd008=0.4（下限频率，设置范围：0.05~200Hz）
Cdl01=3（运转模式选择，3为卷绕、送卷机/卷绕机功能）
Cd652=2.5（张力架不动作区Low水平D11，范围：0～10V，高速张力架补正）
Cd622=5（张力架补正选择，5为对应送卷机张力架补正）
Cd626=3（张力架基准位置指令Ds，设置范围：0～10V）
Cd627=0（低速张力架正方向补正增益，设置范围：0～10000。出厂设置为1）
Cd628=0（低速张力架负方向补正增益，设置范围：0～10000。出厂设置为1）
Cd655=83（张力架Up水平P增益正方向，设定范围：0～10000，高速张力架补正）
Cd656=83（张力架Low水平增益负方向，设定范围：0～10000，高速张力架补正）
Cd657=70（张力架Up水平增益正方向，设定范围：0～10000，高速张力架补正）
Cd658=70（张力架Low水平增益负方向，设定范围：0～10000,高速张力架补正）
Cd653=10（张力架Up水平Du，设定范围：0～10V，高速张力架补正）
Cd654=0（张力架Low水平DI，设定范围：0～10V，高速张力架补正）
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