CHV100在倒丝机上的应用

2009/8/10 11:55:17

■前言

     金属线材倒丝机,经常使用在许多金属线缆加工行业,倒丝机从工艺上,主要实现大卷金属线材到小卷金属线材的卷绕成型,以便于线材的后续加工。本文将以江苏某钢丝绳制造厂中20套倒丝机的应用为例,说明CHV100高性能矢量型变频器在其上的成功应用。

 

 

■应用要求

在钢丝绳制造加工中,常用的倒丝机如右图所示,该机械主要由三部分组成,即驱动放线部分、张力检测部分、驱动收线部分。机械系统要求在金属线材倒丝过程中,倒丝的线速度恒定,倒丝的张力恒定,同时,要求收线的中心卷绕控制,金属线材紧密排列在收卷工字轮的表面,不允许夹丝,这就对排线的控制精度提出了非常高的要求。

 

 

 

 

 

      CHV100变频器的应用

在倒丝机的整个电气控制系统中,变频器承担着收、放卷的传动控制,其中,放卷部分的控制由PLC来完成,PLC根据卷径的变化与给定放线线速度,实时计算变频器的匹配频率,从而实现放卷线速度的相对恒定,由于其放卷调速精度及响应速度要求不是很高,所以,系统变频器选型为CHF1007.5KW,该变频器只做调速使用,接受PLC给过来的频率信号;收卷部分完全由变频器自身实现控制,要求在启动加速过程、正常高速运行过程及停车减速过程线速度同步,张力汽缸摆臂摆动幅度小,因此,对收线系统的动态响应及低速启动能力提出了很高的要求,因此,电气系统中变频器选型为CHV1004KW,采用主、辅频率叠加的频率给定方式,即主频率由AI2给定,辅助频率由PID产生。简易电气控制示意图如下:

 

 

 

 

倒丝机的电气控制示意图

 

      参数设置

(一)     CHV100变频器的参数设置

1、   P0.01=1,端子指令通道;

2、   P0.02=2UP/DOWN无效;

3、   P0.03=6PID控制设定;

4、   P0.04=0AI2设定;

5、   P0.06=2A+B

6、   P0.07=60Hz,最大频率为60Hz

7、   P0.08=60Hz,频率上限为60Hz

8、   P0.11=0.1s,加速时间;

9、   P0.12=0.1s,减速时间;

10、P5.02=1,正转启动;

11、P5.03=7,故障复位;

12、P5.04=6,自由停车;

13、P5.15=3.25V,汽缸摆臂低点电压(PID反馈);

14、P5.17=7.50V,汽缸摆臂高点电压(PID反馈);

15、P5.19=0.05V,滤波时间;

16、P6.04=3,故障输出;

17、P6.05=6,频率检测FDT输出(控制排线);

18、P8.25=2Hz,启动排线频率点;

19、P8.26=0.0%,无滞后检测;

20、P9.01=50.0%PID给定;

21、P9.04=0.30,比例系数;

22、P9.05=5.00,积分系数;

23、P9.07=0.10s,采用周期;

(二)CHF100变频器的参数设置

       1P0.03=1,端子指令通道;

       2P0.04=60Hz,最大频率为60Hz

       3P0.05=60Hz,频率上限为60Hz

       4P0.07=20s,加速时间;

       5P0.08=50s,减速时间;

       6P3.01=1,模拟量AI1设定;

7P5.01=1,正转启动;

8P5.02=7,故障复位;

9P5.03=6,自由停车;

10P6.02=4,故障输出;

 

      调试技巧

该倒丝机控制系统,最为核心的调试是在CHV100所控制的恒线速度收线部分,为保证在启动的时候,不能因为PID调节过弱,造成钢丝松弛,同时,也不能因为PID调节过强造成钢丝断线,因此,寻找合适的PID系数,是调试该系统的关键。系统在开机运行前,汽缸摆臂一般处于最低位置,这样,就造成在启动的瞬间,PID的反馈为最小,由于摆臂存丝较多缘故,在启动瞬间摆臂很快拉起,高于中心位置,再加上放卷的响应,汽缸摆臂轻微震荡几下就趋于了平稳,这里可以看出主频率的作用,使的PID的调节只是做了一个补充,为系统的快速趋于平稳起到重要的作用,同时,还要注意空卷启动与满卷启动的一些差异,可以通过调节放线变频器的加、减速时间来满足控制要求。

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