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技術頻道

CHV100在倒絲機上的應用

■前言

金屬線材倒絲機,經常使用在許多金屬線纜加工行業,倒絲機從工藝上,主要實現大卷金屬線材到小卷金屬線材的卷繞成型,以便于線材的后續加工。本文將以江蘇某鋼絲繩制造廠中20套倒絲機的應用為例,說明CHV100高性能矢量型變頻器在其上的成功應用。

■應用要求

在鋼絲繩制造加工中,常用的倒絲機如右圖所示,該機械主要由三部分組成,即驅動放線部分、張力檢測部分、驅動收線部分。機械系統要求在金屬線材倒絲過程中,倒絲的線速度恒定,倒絲的張力恒定,同時,要求收線的中心卷繞控制,金屬線材緊密排列在收卷工字輪的表面,不允許夾絲,這就對排線的控制精度提出了非常高的要求。

CHV100變頻器的應用

在倒絲機的整個電氣控制系統中,變頻器承擔著收、放卷的傳動控制,其中,放卷部分的控制由PLC來完成,PLC根據卷徑的變化與給定放線線速度,實時計算變頻器的匹配頻率,從而實現放卷線速度的相對恒定,由于其放卷調速精度及響應速度要求不是很高,所以,系統變頻器選型為CHF1007.5KW,該變頻器只做調速使用,接受PLC給過來的頻率信號;收卷部分完全由變頻器自身實現控制,要求在啟動加速過程、正常高速運行過程及停車減速過程線速度同步,張力汽缸擺臂擺動幅度小,因此,對收線系統的動態響應及低速啟動能力提出了很高的要求,因此,電氣系統中變頻器選型為CHV1004KW,采用主、輔頻率疊加的頻率給定方式,即主頻率由AI2給定,輔助頻率由PID產生。簡易電氣控制示意圖如下:

倒絲機的電氣控制示意圖

參數設置

(一) CHV100變頻器的參數設置

1、 P0.01=1,端子指令通道;

2、 P0.02=2UP/DOWN無效;

3、 P0.03=6PID控制設定;

4、 P0.04=0AI2設定;

5、 P0.06=2A+B

6、 P0.07=60Hz,最大頻率為60Hz

7、 P0.08=60Hz,頻率上限為60Hz

8、 P0.11=0.1s,加速時間;

9、 P0.12=0.1s,減速時間;

10、P5.02=1,正轉啟動;

11、P5.03=7,故障復位;

12、P5.04=6,自由停車;

13、P5.15=3.25V,汽缸擺臂低點電壓(PID反饋);

14、P5.17=7.50V,汽缸擺臂高點電壓(PID反饋);

15、P5.19=0.05V,濾波時間;

16、P6.04=3,故障輸出;

17、P6.05=6,頻率檢測FDT輸出(控制排線);

18、P8.25=2Hz,啟動排線頻率點;

19、P8.26=0.0%,無滯后檢測;

20、P9.01=50.0%PID給定;

21、P9.04=0.30,比例系數;

22、P9.05=5.00,積分系數;

23、P9.07=0.10s,采用周期;

(二)CHF100變頻器的參數設置

1P0.03=1,端子指令通道;

2P0.04=60Hz,最大頻率為60Hz

3P0.05=60Hz,頻率上限為60Hz

4P0.07=20s,加速時間;

5P0.08=50s,減速時間;

6P3.01=1,模擬量AI1設定;

7P5.01=1,正轉啟動;

8P5.02=7,故障復位;

9P5.03=6,自由停車;

10P6.02=4,故障輸出;

調試技巧

該倒絲機控制系統,最為核心的調試是在CHV100所控制的恒線速度收線部分,為保證在啟動的時候,不能因為PID調節過弱,造成鋼絲松弛,同時,也不能因為PID調節過強造成鋼絲斷線,因此,尋找合適的PID系數,是調試該系統的關鍵。系統在開機運行前,汽缸擺臂一般處于最低位置,這樣,就造成在啟動的瞬間,PID的反饋為最小,由于擺臂存絲較多緣故,在啟動瞬間擺臂很快拉起,高于中心位置,再加上放卷的響應,汽缸擺臂輕微震蕩幾下就趨于了平穩,這里可以看出主頻率的作用,使的PID的調節只是做了一個補充,為系統的快速趨于平穩起到重要的作用,同時,還要注意空卷啟動與滿卷啟動的一些差異,可以通過調節放線變頻器的加、減速時間來滿足控制要求。


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