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匯川變頻器在涂裝設(shè)備同步控制上的應(yīng)用
一.系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)采用匯川變頻器控制,有三種方法實(shí)現(xiàn):
1. 采用MD300+MD320(功率根據(jù)機(jī)器配置)系列變頻器分別控制主從電動(dòng)機(jī),通過電氣比例控制+下垂控制實(shí)現(xiàn)同步(現(xiàn)很少采用);
2. 采用兩臺(tái)MD320(功率根據(jù)機(jī)器配置)的控制方案,利用MD320內(nèi)置PID控制同步 (同步性能好,現(xiàn)較多采用);
3. 采用MD320+MD320+PG卡(功率根據(jù)機(jī)器配置)的控制方案控制同步, MD320控制主電機(jī)工作在速度模式,MD320+PG卡控制從電機(jī)工作在力矩控制模式.
二.系統(tǒng)概述
在涂裝生產(chǎn)線的多傳動(dòng)系統(tǒng)中,往往采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)同一負(fù)載,根據(jù)涂裝工藝的要求,各部份之間要求達(dá)到線速度比例協(xié)調(diào).高精度,可靠地保證這個(gè)比例系數(shù)運(yùn)行是保證產(chǎn)品質(zhì)量,確保生產(chǎn)正常運(yùn)行的重要條件.傳統(tǒng)的開環(huán)同步控制已不能滿足要求,要在任何時(shí)候保證這種速度比例關(guān)系,就要求這種比例協(xié)調(diào)應(yīng)有微調(diào)功能,不應(yīng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象.下面將三種方案分別加以說明:
1. 主電機(jī)采用MD300從電機(jī)采用MD320且都為速度模式:
開環(huán)控制時(shí)根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)比算出滿足同步是主從電機(jī)的速度關(guān)系,然后將主變頻的模擬輸出進(jìn)行比例運(yùn)算后給從變頻器,再結(jié)合下垂控制功能,實(shí)現(xiàn)同步控制.這種控制方式優(yōu)點(diǎn): 對(duì)變頻器功能要求不高,控制簡單,成本低;
缺點(diǎn):比例同步精度低,但機(jī)械傳動(dòng)精度要求高,而隨著機(jī)械的磨損,同步精度就無法保證.
控制原理圖:
參數(shù)配置：
1.變頻器工作在無PG的矢量控制模式，必須進(jìn)行電機(jī)參數(shù)識(shí)別(F1組參數(shù)需正確設(shè)置).
2.主機(jī)配置參數(shù)如下：
F0-01=1：端子控制方式
F0-02=3：頻率源選擇AI1
F0-05=40：主機(jī)加速時(shí)間
F0-06=40：主機(jī)減速時(shí)間
F0-09=1：主機(jī)啟動(dòng)
F0-11=9：故障復(fù)位
F0-12=11：外部故障輸入
3.從機(jī)配置參數(shù)如下：
F0-02=1端子控制方式
F0-03=2 頻率源選擇
F0-17=5 加速時(shí)間
F0-18=5 減速時(shí)間
F4-00=01啟動(dòng)
F4-02=09：故障復(fù)位
F4-01=11：外部故障輸入
F4-03=08：自由停車
F4-16=速度比例 AI1最大輸入對(duì)應(yīng)設(shè)定
F4-17=0.0S AI1輸入濾波時(shí)間
F8-15=現(xiàn)場調(diào)試 下垂頻率
2. 主從電機(jī)勻采用MD320且都為速度模式,從變頻器采用內(nèi)置PID進(jìn)行控制(負(fù)荷分配控制):
主傳動(dòng)采用基本的速度控制模式,從傳動(dòng)在控制中運(yùn)用內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器,主電機(jī)電流實(shí)際值(0-10VDC對(duì)應(yīng))作為PID給定值,從電機(jī)的電流實(shí)際值(0-10VDC對(duì)應(yīng))作為PID反饋值,經(jīng)PID運(yùn)算后作為輔助頻率源與主頻率源(來自主變頻速度信號(hào))疊加作為頻率輸出.
優(yōu)點(diǎn):精度較高,能自動(dòng)微調(diào),對(duì)機(jī)械傳動(dòng)精度的依賴小,速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)性和穩(wěn)定性高;
缺點(diǎn): PID參數(shù)的調(diào)整需要經(jīng)驗(yàn), 變頻器要具備PID運(yùn)算功能,或用外置PID板和PLC,要實(shí)現(xiàn)高精度控制還需做速度閉環(huán),
控制原理圖:(主從變頻器需配I/O擴(kuò)展卡)
參數(shù)配置：
1.變頻器工作在無PG的矢量控制模式，必須進(jìn)行電機(jī)參數(shù)識(shí)別(F1組參數(shù)需正確設(shè)置).
2.主機(jī)配置參數(shù)如下：
F0-02=1 端子控制方式
F0-03=2 主頻率源選擇AI1
F0-07=0 頻率源選擇
F0-17=40 主機(jī)加速時(shí)間
F0-18=40 主機(jī)減速時(shí)間
F4-00=1 主機(jī)啟動(dòng)
F4-02=9 故障復(fù)位
F4-01=11 外部故障輸入
F5-07=0 AO1監(jiān)視運(yùn)行頻率
F5-08=2 AO2監(jiān)視輸出電流
3.從機(jī)配置參數(shù)如下：
F0-02=1 端子控制方式
F0-03=2 主頻率源選擇AI1
F0-04=8 輔助頻率源選 PID
F0-07=1 頻率源選擇
F0-17=2.0 加速時(shí)間
F0-18=2.0 減速時(shí)間
F4-00=01 啟動(dòng)
F4-01=11： 外部故障輸入
F4-02=09： 故障復(fù)位
F4-03=08： 自由停車
F4-22=0.0S AI2輸入濾波時(shí)間
F4-27=0.0S AI3輸入濾波時(shí)間
F5-07=2 AO1監(jiān)視輸出電流
FA-00=2 選擇AI2為PID給定
FA-02=2 選擇AI3為PID反饋
FA-05=需調(diào)試 PID比例量
FA-06=需調(diào)試 PID積分量
FA-07=需調(diào)試 PID微分量
FA-08=0.01 采樣時(shí)間
FA-09=0.0
FA-10=需調(diào)試 微分限幅
2. 采用MD320+MD320+PG卡(功率根據(jù)機(jī)器配置)的速度加力矩控制方案:
主傳動(dòng)(MD320)采用基本的速度控制模式(無PG矢量控制),主傳動(dòng)變頻器實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩(0-10VDC對(duì)應(yīng))作為從傳動(dòng)變頻器(工作在力矩模式)的力矩設(shè)定值,以保證從變頻器的輸出頻率自動(dòng)跟蹤負(fù)載速度的變化,實(shí)現(xiàn)與主電機(jī)速度的比例協(xié)調(diào).
優(yōu)點(diǎn):控制簡單,同步好;
缺點(diǎn):從變頻器必須有力矩控制功能,需加PG卡和旋轉(zhuǎn)編碼器,成本較較高
控制原理圖:.
參數(shù)配置：
1.變頻器勻工作在無PG的矢量控制模式，必須進(jìn)行電機(jī)參數(shù)識(shí)別(F1組參數(shù)需正確設(shè)置).
2.主機(jī)配置參數(shù)如下：
F0-02=1 端子控制方式
F0-03=2 主頻率源選擇AI1
F0-07=0 頻率源選擇
F0-17=40 主機(jī)加速時(shí)間
F0-18=40 主機(jī)減速時(shí)間
F4-00=1 主機(jī)啟動(dòng)
F4-02=9 故障復(fù)位
F4-01=11 外部故障輸入
F5-07=3 AO1監(jiān)視輸出轉(zhuǎn)矩
3. 從機(jī)配置參數(shù)如下：
F0-01=1 選擇有速度傳感器的矢量控制
F0-10=50 最大頻率
F0-12=50 上限頻率
F0-17=5.0 加速時(shí)間
F0-18=5.0 減速時(shí)間
F0-02=1 端子控制方式
F2-08=1 選擇轉(zhuǎn)矩控制有效
F2-09=1 選擇AI1為轉(zhuǎn)矩設(shè)定源
F2-11=編碼器脈沖數(shù)
F4-00=01 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)
F4-01=9 故障復(fù)位
三.結(jié)束語:
本篇總結(jié)了在涂裝設(shè)備多傳動(dòng)系統(tǒng)中用匯川變頻器實(shí)現(xiàn)同步控制的方案,特別是后兩種方案充分體現(xiàn)了匯川變頻器的特色,取代了傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確同步用PLC控制的方案,控制更簡單,維護(hù)更方便.以上方案在實(shí)際應(yīng)用中還
望大家多提寶貴意見!
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