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解决方案
Solution
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解决方案 Case
Case 拉丝机
案例名称: 高速细伸机
说明: 一、现场工况变频器型号:V5-H-4T-3.7G/5.5L电机铭牌:380V,2.2kw,4极,5.1A,1410r/min二、工作原理高速细伸机:主要用于将铁丝拉细,通过前级主机的磨子将铁丝不断拉细,被拉细后的铁丝韧度就减小了,所以要保证收卷的时候张力不能太大,否则铁丝会被拉断。所以铁丝被拉细后必须经过一个张力摆杆来保持恒定的收卷张力。三、参数调试P0.03=3,P0.04=1,P0.06=1,P0.08=1,P0.09=1,P0.11=80,P0.13=80,P1.05=2,P3.05=2,P3.09=1,P5.00=2,P5.0=24,P8.00=4.9,P8.03=0.100,P8.04=0.15,P8.08=00,P9.02=1410,P9.03=2.2,P9.04=5.1,P9.05=3.2,PA.21=03,PB.15=1。四、现场问题解决开始调试的时候,就是我们的变频器收卷时摆杆抖动的很厉害,出现在给定目标上下来回波动的现象,并随着卷径的增大铁丝很容易被拉断,用户反映旁边几台其他品牌变频器的收卷很稳定,。处理步骤:① 取消复合控制,P0.03=1单独试闭环PID时没有问题,证明PID是起作用的。② 摆杆抖动的很厉害,有可能是干扰的因素,于是将模拟量端子的滤波时间加长到了0.5秒,但是却仍然没有效果,依然抖动的很厉害,故可以排除干扰的因素。③ 会不会是PID的参数调的太大了,导致系统超调震荡,从而使PID不稳定,于是将比例系数、积分系数均减小,加大采样时间也都没有效果。④ 刚开始时我看到摆杆在最低点时的反馈电压是3.1V,一开始我没太注意,后来发现这个值一直在变化,停机之后有时是2.7V一时又是3V,可以看出在同一点上的电压不是固定的,所以在收卷时加上机械的震动加剧了摆杆的电压更加不稳定,导致PID不断调节却找不到给定点。后来发现是张力摆杆后面的齿轮有点松了,...
案例名称: 层绕机
说明: 一、系统介绍在线材加工设备中,层绕机实现将大工字轮上的成品重新卷绕到小工字轮上。层绕机没有拉伸的功能,一般常用于1mm以上线材的加工。大工字轮和小工字轮分别由不同的电机驱动,工作时两个电机同步运行,一个放线而另一个收线,而且根据需要可以随时切换线材运行的方向,在正向工作和反向工作状态之间切换,即收线的变成放线的,而放线的变成收线的。 图 1 二、工艺介绍正向工作的放线和收线。设备得到启动命令后同时启动并同步加速至设定的运行线速度(一般最大可至30m/s)。大工字轮工作在放线状态而小工字轮工作在收线状态,当收线的小盘逐渐收满,到预定的计米数或者计重数后,系统给出减速和停机的指令后,收线和放线的两台电机同步减速至停机。将收满的小轮取下换上空盘的小轮后,重新启动重复以上工作。反向工作的放线和收线。在上述的正向工作期间,若发现小轮上缠绕的线材不整齐或有压叠,可切换工作状态到反向工作:此时大工字轮工作在收线状态而小工字轮工作在放线状态,设备启动后小轮上的线材被重新缠绕在大轮上,直到小轮上的线材褪尽时,在停车状态下切换到正向工作。同步运行。在设备工作过程中,由于启动运行或系统线速度给定可能随时会调整变化,所以要求收卷电机和放卷电机一定要时刻同步运行。若不同步,要么会造成工字轮上的丝线松散甚至乱线,要么可能造成成品局部的牵伸变形甚至拉断线。所以要求电机运行时力矩控制稳定且响应迅速。空卷满卷启动或停车。在实际工作中,无论当前工字轮上线材缠绕的多少,也就是说无论卷径的大小,都会可能有启动或者停机的要求;特别是大工字轮满卷时,当前的工字轮最重,惯性也最大,加之考虑到摩擦力,系统惯量等因素和空卷时差别很大。所以要求,电机的可以输出的启动转矩要大且稳定,并且随着卷径的变化应补偿该变化引起的实际需求转矩的变化,快速停机时制动转矩大而且输出稳定保证同步性能好。全速度范围内的运行。由于机械设计...
说明: 一、原应用方案描述:在有些管线材加工工艺没有中间牵引和驱动的环节,只是实现对材料的一边放线,同时一边收线,在这种应用中要求放线电机和收线电机速度同步并保持张力稳定,而且要求放线和收线可以同时切换在正反向工作状态.一般的方案会采用一台直流电机和一台交流电机配合实现,直流电机跟随交流电机的速度并保持张力稳定。 图 1  二、蓝海华腾方案描述:无论正向还是反向工作,系统的线速度由基准电机的转速确定,而另一台电机的转速是跟踪该基准电机的。将原来的直流电机和直流驱动器用交流电机及蓝海华腾变频器替换,可实现无论在任何盘重下快速启动停机,并在整个工作过程中保持对线速度指令的快速响应和收放线电机的精确同步。三、蓝海华腾方案优点:降低系统成本,直流电机和直流驱动器由交流电机和交流变频器完成;交流方案完全保证原直流方案的控制精确度,加减速过程可更加快速稳定;实现正反工作方向任意切换,无须任何参数调整,一个按钮指令即可;启动力矩大,刹车快速.无须机械配合点动刹车,从而提高了线材加工的质量;四、适用机械:高速高精度的层绕机、打扎机。
说明: 一、系统要求描述:在直进式拉丝设备应用中,要求多台电机同时驱动不同的模具传动点,同步运行稳定工作在一个线速度设定下,特别是在系统升速或者降速的过程中,也要求时刻同步;这些传动点在工作过程中不可避免会会出现拉伸打滑出现的现象,必然要求对这些电机进行快速准确的同步控制; 图 1二、蓝海华腾方案优点:高稳速精度和负载动态响应的开环转矩控制确保系统稳定;低频转矩大,可确保启动自由顺畅;国际化可靠性设计并增强适应国内的应用能力,环境适应性强;丰富的端口资源和功能,外围PLC的控制要求简化,成本降低;收线部分方案灵活,可以用速度方案也可用以转矩方案;三、蓝海华腾方案描述:系统采用复合控制方式,每个牵引控制点上的主速度给定都是相同的,而每个牵引控制点需要一个位置反馈来反映这个牵引控制点上的速度差,该速度差通过PID调节来控制消除。而主速度给定的方式可以是多种多样的,如:模拟量方式,高速脉冲方式,485通讯方式,带总线适配器的通讯方式等。 图2 图3 图4 图5
说明: 一、系统方案介绍该系统为卧式直进式拉丝机,放线采用被动放线;调试时系统在#1~#6电机之间完成5级模具的压缩拉伸。由#6线盘输出的成品经过张力架收于收线盘上,收线盘的转速由#7电机控制。#1~#7变频器均采用速度控制,系统最高线速度为15m/s,拉伸部分对应的运行频率为80Hz左右其中#6变频器的设定频率由PLC给定,该设定频率决定了当前工作的线速度,系统工作时PLC通过485通信的方式更改P0.05来更改设定频率;而#1~#5变频器的设定频率是前级变频器的运行频率和摆臂反馈信号PID调节合成的复合给定。前级变频器的运行频率通过其DO输出,送入当前变频器的DI输入,该DI脉冲信号经过相对于最大脉冲输入设定P5.10折算出一个主给定Fm,摆臂信号0~10V的模拟量送AI1和平衡位置5V作PID调整,实时产生一个PID分量作辅助给定Fpid;#1~#5变频器的设定频率就是Fm+Fpid;#7变频器的设定频率就是一个PID调节的输出,张力架上的位置反馈信号0~10V反馈到#7变频器的AI1和平衡位置5V作PID调整。#1~#5电机为11kW,#6~#7电机为15kW。均为6级电机,皮带轮传动。 图 1在停机时PLC根据压缩比以及传动比来确定#1~#5变频器的P5.10最大脉冲输入,在不计运行的动态偏差的理想情况下,前后级的同步基本由主给定Fm确定,PID只是在动态时起一个辅助调整的作用。在运行时,可通过触摸屏调整当前的线速度,该线速度是PLC按照时间间隔依次递增或者递减的,一般100mS上升0.1Hz。运行和停机时PLC可以根据需要轮询#1~#7的运行频率,运行电流,摆臂位置,并可在线设定PID的调节增益以及P5.10等变频器功能参数。二、调试参数一览#1~#5功能码P5.10和PC.02设定如下: 功能码 #1变频器 #2变频器 #3变频器 #4变频器 #5变频器 P...
说明: 一、系统介绍直进式拉丝机可实现对铜线或者钢线逐级拉伸并将成品快速收卷,一般常用于1mm以上线材的加工。直进式拉丝机通常采用被动放线,原材料经过放线架逐级缠绕在多个拉伸的转鼓上,同时经过多个模具后,线径被拉细至预先设定的粗细,然后经过排线工艺后再层绕到工字轮上。要指出的是,与双变频拉丝机拉伸部分无论多少个模具都只有一个电机牵引所不同,直进式拉丝机每一级拉伸的转鼓都会有一个独立的电机驱动。 图 1二、工艺介绍穿模。实现整机启动工作之前,必须通过手工将原材料前端打磨并逐级通过模具。一般通过脚踏开关实现电机点动低速转动,同时采用工具将丝线从模具的前端牵拉到后端,通过模具后的丝线为了能够通过下一级模具,先要将其前端打磨或拉细,后才可以通过下一级模具。在这个工艺环节里,要求电机在启动和低速运行时力矩大且稳定,运行转速稳定,而且在减速停机时电机没有反转。拉伸。手工完成穿模以后就可以通过逐渐加大电机转速实现连续的拉伸过程。注意直进式拉丝机的拉伸通常是由5台以上的电机逐级同步运行实现的。在实际运行过程中,电机的运行速度范围会比较大,甚至电机会在恒功率区工作。在这个工艺环节里,要求无论负载大小,电机速度波动小,低速或弱磁区工作时转矩输出大且稳定。特别要注意的是,用于拉伸的电机运行必须时刻保持彼此同步;而每台电机所驱动的转鼓附近都有一个气臂,气臂的上下行程位置反馈当前电机转速是否和前后级同步的0~10V模拟量,通常变频器引入该模拟量作为PID调节的反馈,给定即为5V平衡位置;这也就要求经过PID调整后的电机运行必须响应快速且稳定。收卷。收卷部分是一台独立的电机驱动,和拉伸电机之间没有任何的机械连动关系。经过拉伸后的成品需要同步地缠绕在工字轮上,在整个工艺过程中,无论启动加速、停机减速,任何线速度下的恒速运行均要求收卷电机和拉伸电机的运行转速同步,否则就会出现丝线拉断或者缠绕乱线等异常。在这个工艺...
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