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恒張力解決方案——收放卷設備應用BWS伺服驅動器
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摘要: 標準伺服驅動器與收放卷伺服驅動器型號介紹收放卷行業伺服驅動器,可以進行卷徑計算。BWS-BBH僅僅支持速度控制模式與轉矩控制模式,BWS-BBR不僅支持速度控制模式,轉矩控制模式還支持電子兜輪功能。
Abstract:
Key words :

一、標準伺服驅動器" title="伺服驅動器">伺服驅動器與收放卷伺服驅動器型號介紹

收放卷行業伺服驅動器,可以進行卷徑計算" title="卷徑計算">卷徑計算。

BWS-BBH僅僅支持速度控制" title="速度控制">速度控制模式與轉矩控制" title="轉矩控制">轉矩控制模式,BWS-BBR不僅支持速度控制模式,轉矩控制模式還支持電子兜輪功能。

二、速度控制與轉矩控制各種方案比較

方案1:復合控制模式

我們在速度控制應用場合,在系統中有個張力擺桿或者氣動浮輥,這是個很典型的信息,可以用我們的復合控制模式,在速度控制模式下做卷徑計算,實現恒定線速度" title="線速度">線速度控制。那么進行復合控制實現跟隨前級速度且線速度恒定,我們可以通過一個簡單的應用來做解釋。首先復合控制是過程開環和模擬量反饋閉環控制,在調試指導里我們有個拉絲機速度控制方案,前級有個主拉伸伺服驅動器,收卷伺服驅動器跟隨前級速度,有張力擺桿做PID調節,收線變頻器采用V5-T變頻器做卷徑計算。過程開環頻率由AI1輸入前級速度,必須設置P0.04=1,設置P0.03=3或7為復合控制模式,P1.05=2模擬量反饋閉環控制主反饋為 AI2輸入浮輥信號模擬量。浮輥在收卷過程中的平衡位置有個目標模擬量,設置P8.00=目標模擬量,如果浮輥實際位置在目標量左右時,PID就進行調節,在開環頻率給定基礎上疊加一個反饋量,這樣基本上已經可以實現生產過程中的恒定線速度控制.但是由于有些設備,收放卷過程中卷徑變化很大,我們要進行卷徑計算,伺服驅動器隨著卷徑計算變大,會自動降低運行頻率,更好的達到線速度同步。

這里我們說說速度控制的卷徑計算問題:收卷伺服驅動器張力控制專用說明書HO組功能碼" title="功能碼">功能碼是卷徑計算的關鍵功能碼。首先要有個前級速度模擬量進入A收放卷行業伺服驅動器AI模擬通道,作為跟隨前級速度。H0.00=1為收卷模式,H2.00為放卷模式。從H0.01到H0.10這些功能碼一定要設置正確,卷徑計算與這些參數有關系。當設置好這些參數后,可以先運行設備,觀察D2.21卷徑計算實際值,然后目測收卷材料實際收卷徑是多少,如果D2.21偏大則修改H0.04最大線速度小點,反之則反,當計算卷徑D2.21與實際目測基本一致時,則卷徑計算正確,H0.11是伺服驅動器執行內部計算調節頻率的參數,D2.21到H0.11有個卷徑檢出時間H0.16,可以適當調節H0.16的大小,使H0.11卷徑跟隨D2.21穩定且響應時間適當。卷徑大小和頻率的關系這里有個公式:線速度(V)∝頻率(F)×卷徑(D),也就是在收卷生產中,卷徑越大,頻率越低,從而保持材料線速度恒定。

以上有卷徑計算滿足線速度恒定,復合控制中的PID調節對線速度的不穩定因素進行微調,從而能更好的達到生產收卷的需求。

方案2:恒轉矩控制模式

這里有個計算公式:張力(F)×卷徑(D/2)=轉矩(T)

采用轉矩控制模式,必須設定P0.03=4為矢量控制,PD.00=1為轉矩控制模式,由P6.21選擇轉矩張力指令與速度限定指令通道,比如由AI1給定速度限定指令,由AI2給定轉矩控制指令,則設置P6.21=0016
伺服驅動器在收卷皮革應用中,采用恒定轉矩控制方式,基本可以滿足生產收卷的需求,這種控制方式是伺服驅動器最簡單的控制方式,只是給定一個轉矩,一個速度限定,然后對材料進行收卷生產。由于皮革材料韌度較大,采用簡單的轉矩控制方式也可以滿足收卷的要求。

由上面公式可以得到,隨著收卷卷徑的增大,材料的張力會減小,收卷材料會稍微松點,此時操作工人可以適當扭大轉矩(T)給定電位器,需要適時觀察材料收卷松緊程度,來調節轉矩給定電位器,這樣需要操作工人手動控制,在生產中很不方便。在有些行業應用系統中,傳動系統中加入一個張力控制器,我們給定一個恒定的轉矩,隨著收卷材料卷徑變大張力需要變大,加入張力控制器后會自動增大收卷材料張力,但是張力控制器成本高,也不能更好的滿足行業系統的需要。所以我們需要做卷徑計算,通過我們伺服驅動器來調節轉矩大小。以下我們介紹方案可以進行卷徑計算,使張力保持恒定。

方案3:恒轉矩控制模式下的H1.24轉矩補償

計算公式:張力(F)×卷徑(D/2)=轉矩(T)

此方案是解決方案2存在的問題。當由AI模擬量給定一個轉矩量后,電位器給定的轉矩就恒定不變了,由上面公式,隨著卷徑變大,張力會變小,當伺服驅動器能夠做卷徑計算,隨著計算卷徑變大,伺服驅動器內部會自動增大轉矩給定,那么此時收卷材料張力就會保持不變。這里AI給定的轉矩量(T)不變,由變頻器內部增大轉矩(T)給定量。

生產過程中,收卷卷徑越來越大,給定的轉矩也要相應變大,必須設置H1.24為某一參數值,H1.24為轉矩控制下的卷徑張力系數,修正后轉矩給定量=修正前轉矩給定量×(1+H1.24×(當前卷徑H0.11/空卷卷徑-1)),相當于此公式:張力(F)×卷徑(D/)=(1+K)轉矩(T),對轉矩(T)進行了修正。補償隨著卷徑增大而增大的扭矩。卷徑計算在本方案中也起決定作用,必須正確計算卷徑,才能正確補償轉矩量。有關卷徑計算涉及到HO組功能碼,和速度控制方案1卷徑計算方式一樣。請參考查閱。

方案4:恒張力控制模式

說此方案之前我們先做個比較:恒轉矩與恒張力。首先設置PD.00=1為轉矩控制模式,如果設置H1.00=0時,模擬量給定值為轉矩量(T),如果設置 H1.00=1時,模擬量給定值為張力(F)。前面兩個方案,我們都采用模擬量給定轉矩(T)控制方案,方案4我們由模擬量給定恒定張力(F)。

在方案3中我們通過設置H1.24張力系數來實現材料恒定張力的控制,模擬量給定的是轉矩(T)。方案4我們設置H1.00=1,由模擬量給定張力(F),隨著卷徑增大,伺服驅動器自動調節轉矩變大,實現恒定張力控制。P6.21=0048,4為張力設定,8為速度限定。在HO組設置有關參數進行卷徑計算,和方案1卷徑計算方式一樣,請參考查閱。模擬量給定的是張力(F),此時設置了H1.00=1,還要設置張力設定源H1.01,若為1則為模擬量輸入,H1.02為+10V模擬量對應的最大張力,H1.08材料密度必須設置準確,當設定一個材料密度后,啟動系統運行,如果卷徑計算不夠準確,頻率波動較大,也可以適當調節H1.08的數值、H1.09設置收放卷材料寬度。

設置以上數據后,可以實現生產收放卷時,恒定張力的控制。方案4是我們做收放卷控制時的最高級調節方式,包括了收放卷行業的很多應用。

三、注意事項:

在做復合速度控制、恒轉矩控制、恒張力控制時,要實現線速度或張力恒定,卷徑計算。是非常重要的,卷徑計算錯誤,也就沒法達到所需控制效果。

在默認的線速度計算卷徑模式下,做卷徑計算要求有前級線速度

1) 復合速度控制時,前級速度作為主給定設置P0.04=1;
2) 恒轉矩控制模式下的H1.24轉矩補償制時,P6.21分別為0016,均由AI1作速度限定,AI2作轉矩給定,AI3作線速度給定,還要設置P0.04=3,由AI3給定前級線速度,才能進行卷徑計算。
3) 恒張力控制時,P6.21分別為0048,由AI2確定張力給定,AI1即作為速度限定也作為線速度給定,才能進行卷徑計算。

 

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