艾默生TD3300變頻器與三菱PLC可編程控制器在高速微拉絲機(jī)應(yīng)用調(diào)試報告
1、 拉絲機(jī)雙變頻控制系統(tǒng)
系統(tǒng)組成:
拉絲機(jī)變頻控制系統(tǒng)目前用的最多的是雙變頻系統(tǒng),其中一臺作為主拉,另一臺作收線控制;
1.1系統(tǒng)配置:主拉為11kW/EV2000,收線采用4kW/TD3300。電機(jī)都為2極電機(jī)。最高速2880r/min,最高頻率50hz;配有電磁剎車。
1.2工藝要求:
(1)最高收線速度2000m/min;
(2)收卷卷徑223-300mm。
(3)進(jìn)線0.9mm,出線0.15mm,銅絲
1.3控制原理:
主拉變頻器實(shí)際上只作一個簡單的調(diào)速,做為收線速度基準(zhǔn)。線速度在控制中是個非常重要的參數(shù)。收線變頻器根據(jù)張力擺桿反饋的信號進(jìn)行PID微調(diào)控制運(yùn)行頻率,保證其收線速度恒定,從某種意義上講也保證了起收線的張力恒定。
2.調(diào)試說明:
為了配合斷線的檢測,在啟動的時候,先將擺桿托起到平衡位置,等線拉緊了,再松開,防止擺桿在短線位置,電機(jī)不能啟動。
在調(diào)試時,首先將主拉和收卷變頻器的開環(huán)矢量方式調(diào)試正常。根據(jù)工藝要求的最大線速度計(jì)算出收卷變頻器所需要的最大運(yùn)行頻率,然后根據(jù)實(shí)際的傳動比對應(yīng)好主拉的最大頻率,保證前后級的線速度差不是很大。從而根據(jù)擺桿電位器反饋值做PID調(diào)節(jié)控制收卷變頻器時,可以很好的控制前后級的線速度同步。另外,主拉變頻器的加減速時間盡可能的長(一般在80-100s),可以平穩(wěn)的進(jìn)行加減速。
調(diào)試過程中的問題及解決方法
2.1 啟動開始階段,收線擺干往上翹,直到把線拉斷了,分析是
A、由于收線電機(jī)的速度突然上升太快的原因。由于收線電機(jī)開機(jī)時速度的偏差比較大,在進(jìn)行調(diào)解的時候調(diào)解的量過大,找到機(jī)械上因?yàn)殡姶艅x車片放開的時候還有一定的摩擦力,導(dǎo)致收卷電機(jī)啟動上就慢一步,通過調(diào)整剎車片,解決這個方面的問題
B、還有就是同步頻率沒有調(diào)整好,通過調(diào)整最大線速度,使變頻器運(yùn)算的線速度和實(shí)際的線速度更接近。
2.2啟動后拖著擺桿感覺又往下壓的力量。
分析:作用在擺桿上的力都是往上的力,除了擺桿的自重,但是明顯感覺這個力更擺桿自重的理不一樣,而且要大于擺桿的自重,可能是由于正好處于擺桿起/落的臨界狀態(tài),而且變化頻繁,是擺桿抖動的反應(yīng)。問題有待分析,解決的方法已經(jīng)找到。
解決:通過調(diào)大最大的線速度,現(xiàn)象解決。
2.3 拉絲電機(jī)升速到設(shè)定值的一刻,擺桿有個比較大的波動,有時大的波動可能短線或者判斷為斷線。
分析:由于收線電機(jī)是從動的,在拉絲加速過程中,收卷的速度總是滯后的,如果拉絲不加速了,收卷通過的PID的調(diào)解有個過調(diào),這個是pid調(diào)解的作用。
解決:調(diào)大一點(diǎn)微分時間,擺桿在收到大的擾動是很快回到平衡位置而且超調(diào)量也減小。
2.4停車過程中,收卷電機(jī)總是比拉絲電機(jī)晚停止,造成線被拉斷。
分析:由于收卷電機(jī)的減速比小于1,為0.86,而且收卷棍子上的慣量比較大,另外收卷的速度是對拉絲速度的跟蹤,總是慢于拉絲,所以停車時,造成收卷比拉絲晚停,只要多轉(zhuǎn)半圈,就可能把線拉斷。
解決:收卷要比拉絲早停,收卷早停對線材和系統(tǒng)沒有任何影響,這樣利用拉絲變頻器里的繼電器FDT輸出功能,在拉絲到0.5HZ時,拉絲變頻器停止,并且電磁剎車作用,解決了停車的問題。
2.5啟動停車時,拉絲電機(jī)的加減速時間不可控
分析:拉絲電機(jī)應(yīng)該加減速時間長一點(diǎn),這樣便于收卷電機(jī)的跟蹤??墒菍τ谠O(shè)定再長的加減速時間,好像也沒有作用
解決:發(fā)現(xiàn)拉絲電機(jī)的停車方式為自由加減速,調(diào)整為直線加減速后好了。
2.6啟動后發(fā)現(xiàn)擺桿上去后又降下,手托住后有上升,讓后還是會降下。
分析:查看卷徑計(jì)算一直在大變化,影響了收卷的線速度,原因在于最高的線速度設(shè)定值高于實(shí)際的值了,讓擺桿長時間處于高于設(shè)定值的位置,卷徑計(jì)算的值就高于實(shí)際值,電機(jī)的速度就下降。反復(fù)這樣,另外一個原因在觀察了拉絲電機(jī)啟動過程,到1~2hz時候徘徊不上,有時還會下降,可能考慮是低頻力矩不夠,通過對EV2000進(jìn)行低頻力矩補(bǔ)償,解決
解決:降低最小線速度,現(xiàn)象解決。對EV2000進(jìn)行低頻力矩補(bǔ)償,解決
3,調(diào)試總結(jié)
3.1、影響調(diào)試進(jìn)度的原因有很多,包括很多的機(jī)械的和外圍電器的原因,如果僅從變頻器去調(diào)節(jié),可能永遠(yuǎn)也達(dá)不到目的,所以要多注意從現(xiàn)象先去排除外圍的影響。在拉絲機(jī)調(diào)試中,發(fā)現(xiàn)有一些參數(shù)是比較重要的:最大線速度、最小線速度、拉絲電機(jī)的加減速時間、卷徑計(jì)算、卷徑濾波、pid參考量為卷徑。
3.2、調(diào)試最終現(xiàn)象結(jié)果:
啟動升速過程:開始擺桿位置保持平穩(wěn),且稍低于設(shè)定值;
啟動-〉設(shè)定頻率:擺桿一個小的波動,上下擺動一下,保持在平衡位置;
設(shè)定頻率運(yùn)行:擺桿平穩(wěn),觀察擺桿反饋電壓,在設(shè)定值上下0.25v波動,擺桿看上去平穩(wěn)的。正常波動在一個上下擺動可以消除掉;
升/降速過程:升速波動平穩(wěn),擾動可以在一個振蕩中就消除;
停車過程:擺桿波動不大,在低于設(shè)定值1.2v內(nèi)波動,拉絲降到0.5hz,收卷提前剎車;
停車:擺桿固定在偏設(shè)定值1.2v的高度位置。
附表:1
Ev2000主要修改參數(shù)
F0.00=3 F7.00=9 F7.10=2 F7.13=0.5 F7.15=0
F7.30=96 FH.00=2
F0.09=2.5轉(zhuǎn)矩提升
TD3300主要修改參數(shù)
F0.02=1 F0.03=0 F0.05=1 F0.07=50 F0.08=50 F0.09=0.5 F0.10=0.5 F0.11=0.5
F1.00=0 F1.01=4.0
F7.00=0 F7.02=2 F7.03=10 F7.04=3 F7.05=1.0 F7.06=12 F7.07=2.5 F7.08=0.95 F7.09=0 F7.10=0 F7.11=0.1 F7.12=50 F7.13=100
F8.00=0 F8.01=0 F8.02=50 F8.03=100 F8.04=4 F8.06=0 F8.07=0 F8.08=1 F8.09=300 F8.10=223 F8.11=0 F8.12=223 F8.17=0
FA.10=7
FC.00=2 FC.01=0 FC.02=0 FC.03=1940 FC.04=500 FC.05=9.99
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