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油毛毡切割包装机应用重载变频器设计方案

发布时间:2020-09-26

油毛毡切割包装机的功能是将油毛毡的切割和简单的包装,这是一种控制复杂的机械,同时涉及定位和张力控制等工控领域知识。而作为融合了控制、传动和通信等三个核心的三科SKI600通用重载变频器,同时集主站、控制、总线、飞剪、防护等功能于一身,则能正好能够很好的满足这一控制需求。


SKI600三科通用重载变频器具有以下基本特点:

1)通信速度快:内置 CANopen现场总线和 MODBUS,可选购多种通信模块,适用于大型工程项目。

2)控制多样化:速度/扭矩/位置控制模式,标准液晶显示器,可选发光二极管。穿墙安装,系统保护级别提高。

3)节约成本与空间:内建10 K容量 PLC,做 CANopen主站,异步电机和同步电机控制一体化,高效节能。

4)过负载能力超强:普通负荷的额定输出电流:120%,1分时;150%,1分时,重负荷的额定输出电流。

5)运行稳定节能:内置直流反应器(≥37 kW)与制动装置(≥30 kW)、DC-BUS直流母线可以并行使用。

“三科变频器”

图1 油毛毡切割包装机


一、油毛毡切割包装机的工作流程

第一个步骤,收料辊完成原点定位,准备收卷油毡(定位的目的是将开口对准送来的油毡,使其进入固定状态);


第二个步骤,收料辊通过张力控制来收卷油毡。在此过程中,送料辊上的编码器反馈定位信号给 PLC以确定所送油毡的长度,到达指定长度后, PLC发出停止收料辊令。


最终,将油毡切削用刀子,然后重新启动收料辊,继续完成剩余油毡的收卷,利用脉冲跟踪控制,再完成油毡包装。


二、变频器控制模式

(1)单点定位

在FOCPG模式下,预先设置一个位置(参数10-19),定义一个MI点为单点定位功能(d35),并且定义一个MO点为位置到达(d39),在变频器运行过程中触发这一MI点,变频器便开始执行单点定位,最终在指定点停下来,同时触发MO点为ON。


“三科变频器”

图2 单点定位控制图


(2)脉冲跟随控制

FOCPG模式下,定义一个MI点为脉冲跟随功能(d37)并定义一个MO点为位置到达(d39),从接收到脉冲指令后,变频器开始加速至脉冲频率,脉冲发完后,变频器开始减速,并继续走完未走完的脉冲数直到停止下来,然后触动MO点为ON。

“三科变频器”

图3 脉波命令全程位置控制图


三、转矩控制

定义控制模式为转矩控制。

如果要从速度模式切换至转矩模式,可以通过通讯方式修改00-10=2或者定义一个MI点为TQC/FOC切换功能(d26,另需设置11-42=1)。


转矩模式下启动时,变频器依转矩命令(11-34)跑到目标扭力或速度限制。


四、主要参数

在完成自学习和惯量测试后,主要设置参数如表1。

“三科变频器”

表1 变频器主要参数


五、调试步骤

调试过程主要分以下几步:首先是电机自学习:设置电机参数,进行动态或静态自学习;其次进行惯量测试,包括:设置编码器参数;设置00-11=3;设置加减速时间01-12、01-13(尽可能短);设置11-00=2,F=33;通过正反转运行,直至11-01变化不大为止,设置11-00=1。

(1),设置单点定位功能的相关参数:02-05=35、10-19=0及其它参数,测试单点定位功能是否正常;

(2),设置脉冲跟随功能的相关参数:02-06=37、10-16=3及其它参数,测试脉冲跟随功能是否正常;

(3),设置转矩控制功能的相关参数:02-04=26、11-33=2、11-36=1、03-01=2、11-42=1及其它参数,测试转矩控制是否正常。


需要特别注意的是:调试的基础是FOCPG模式,因此,务必保证FOCPG模式运行正常;同时注意预防干扰问题。


6  结束语

三科SKI600是一款通用型的重载变频器,功能全面,不仅能做速度控制,也能做转矩控制;不仅能做定位控制,也能做位置控制。这极大的促进了SKI600重载变频器在切割包装行业的应用。


经过测试,三科SKI600通用型重载变频器能较好地完成收料辊的控制,满足用户要求。与伺服控制相比,SKI600具有良好的控制性能,既降低了成本,而且变频器功率范围比伺服更大,可用于更大的功率负载;该方案具有一定的推广价值,可用于其他类似产品的切割、包装。

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