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恒張力解決方案——收放卷設(shè)備應(yīng)用BWS伺服驅(qū)動(dòng)器

時(shí)間:2011-03-03 16:19:40來(lái)源:caijuan

導(dǎo)語(yǔ):?恒張力解決方案——收放卷設(shè)備應(yīng)用BWS伺服驅(qū)動(dòng)器。

一、標(biāo)準(zhǔn)伺服驅(qū)動(dòng)器與收放卷伺服驅(qū)動(dòng)器型號(hào)介紹

      收放卷行業(yè)伺服驅(qū)動(dòng)器,可以進(jìn)行卷徑計(jì)算。

      BWS-BBH僅僅支持速度控制模式與轉(zhuǎn)矩控制模式,BWS-BBR不僅支持速度控制模式,轉(zhuǎn)矩控制模式還支持電子兜輪功能。

二、速度控制與轉(zhuǎn)矩控制各種方案比較

方案1:復(fù)合控制模式

      我們?cè)谒俣瓤刂茟?yīng)用場(chǎng)合,在系統(tǒng)中有個(gè)張力擺桿或者氣動(dòng)浮輥,這是個(gè)很典型的信息,可以用我們的復(fù)合控制模式,在速度控制模式下做卷徑計(jì)算,實(shí)現(xiàn)恒定線速度控制。那么進(jìn)行復(fù)合控制實(shí)現(xiàn)跟隨前級(jí)速度且線速度恒定,我們可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用來(lái)做解釋。首先復(fù)合控制是過(guò)程開(kāi)環(huán)和模擬量反饋閉環(huán)控制,在調(diào)試指導(dǎo)里我們有個(gè)拉絲機(jī)速度控制方案,前級(jí)有個(gè)主拉伸伺服驅(qū)動(dòng)器,收卷伺服驅(qū)動(dòng)器跟隨前級(jí)速度,有張力擺桿做PID調(diào)節(jié),收線變頻器采用V5-T變頻器做卷徑計(jì)算。過(guò)程開(kāi)環(huán)頻率由AI1輸入前級(jí)速度,必須設(shè)置P0.04=1,設(shè)置P0.03=3或7為復(fù)合控制模式,P1.05=2模擬量反饋閉環(huán)控制主反饋為AI2輸入浮輥信號(hào)模擬量。浮輥在收卷過(guò)程中的平衡位置有個(gè)目標(biāo)模擬量,設(shè)置P8.00=目標(biāo)模擬量,如果浮輥實(shí)際位置在目標(biāo)量左右時(shí),PID就進(jìn)行調(diào)節(jié),在開(kāi)環(huán)頻率給定基礎(chǔ)上疊加一個(gè)反饋量,這樣基本上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的恒定線速度控制.但是由于有些設(shè)備,收放卷過(guò)程中卷徑變化很大,我們要進(jìn)行卷徑計(jì)算,伺服驅(qū)動(dòng)器隨著卷徑計(jì)算變大,會(huì)自動(dòng)降低運(yùn)行頻率,更好的達(dá)到線速度同步。
 
      這里我們說(shuō)說(shuō)速度控制的卷徑計(jì)算問(wèn)題:收卷伺服驅(qū)動(dòng)器張力控制專(zhuān)用說(shuō)明書(shū)HO組功能碼是卷徑計(jì)算的關(guān)鍵功能碼。首先要有個(gè)前級(jí)速度模擬量進(jìn)入A收放卷行業(yè)伺服驅(qū)動(dòng)器AI模擬通道,作為跟隨前級(jí)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(shè)置正確,卷徑計(jì)算與這些參數(shù)有關(guān)系。當(dāng)設(shè)置好這些參數(shù)后,可以先運(yùn)行設(shè)備,觀察D2.21卷徑計(jì)算實(shí)際值,然后目測(cè)收卷材料實(shí)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(diǎn),反之則反,當(dāng)計(jì)算卷徑D2.21與實(shí)際目測(cè)基本一致時(shí),則卷徑計(jì)算正確,H0.11是伺服驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行內(nèi)部計(jì)算調(diào)節(jié)頻率的參數(shù),D2.21到H0.11有個(gè)卷徑檢出時(shí)間H0.16,可以適當(dāng)調(diào)節(jié)H0.16的大小,使H0.11卷徑跟隨D2.21穩(wěn)定且響應(yīng)時(shí)間適當(dāng)。卷徑大小和頻率的關(guān)系這里有個(gè)公式:線速度(V)∝頻率(F)×卷徑(D),也就是在收卷生產(chǎn)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(jì)算滿足線速度恒定,復(fù)合控制中的PID調(diào)節(jié)對(duì)線速度的不穩(wěn)定因素進(jìn)行微調(diào),從而能更好的達(dá)到生產(chǎn)收卷的需求。

方案2:恒轉(zhuǎn)矩控制模式

      這里有個(gè)計(jì)算公式:張力(F)×卷徑(D/2)=轉(zhuǎn)矩(T)

      采用轉(zhuǎn)矩控制模式,必須設(shè)定P0.03=4為矢量控制,PD.00=1為轉(zhuǎn)矩控制模式,由P6.21選擇轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩控制指令,則設(shè)置P6.21=0016
伺服驅(qū)動(dòng)器在收卷皮革應(yīng)用中,采用恒定轉(zhuǎn)矩控制方式,基本可以滿足生產(chǎn)收卷的需求,這種控制方式是伺服驅(qū)動(dòng)器最簡(jiǎn)單的控制方式,只是給定一個(gè)轉(zhuǎn)矩,一個(gè)速度限定,然后對(duì)材料進(jìn)行收卷生產(chǎn)。由于皮革材料韌度較大,采用簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)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(huì)減小,收卷材料會(huì)稍微松點(diǎn),此時(shí)操作工人可以適當(dāng)扭大轉(zhuǎn)矩(T)給定電位器,需要適時(shí)觀察材料收卷松緊程度,來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩給定電位器,這樣需要操作工人手動(dòng)控制,在生產(chǎn)中很不方便。在有些行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中,傳動(dòng)系統(tǒng)中加入一個(gè)張力控制器,我們給定一個(gè)恒定的轉(zhuǎn)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(huì)自動(dòng)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(yè)系統(tǒng)的需要。所以我們需要做卷徑計(jì)算,通過(guò)我們伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩大小。以下我們介紹方案可以進(jìn)行卷徑計(jì)算,使張力保持恒定。

方案3:恒轉(zhuǎn)矩控制模式下的H1.24轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償

      計(jì)算公式:張力(F)×卷徑(D/2)=轉(zhuǎn)矩(T)

      此方案是解決方案2存在的問(wèn)題。當(dāng)由AI模擬量給定一個(gè)轉(zhuǎn)矩量后,電位器給定的轉(zhuǎn)矩就恒定不變了,由上面公式,隨著卷徑變大,張力會(huì)變小,當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)器能夠做卷徑計(jì)算,隨著計(jì)算卷徑變大,伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部會(huì)自動(dòng)增大轉(zhuǎn)矩給定,那么此時(shí)收卷材料張力就會(huì)保持不變。這里AI給定的轉(zhuǎn)矩量(T)不變,由變頻器內(nèi)部增大轉(zhuǎn)矩(T)給定量。
     
      生產(chǎn)過(guò)程中,收卷卷徑越來(lái)越大,給定的轉(zhuǎn)矩也要相應(yīng)變大,必須設(shè)置H1.24為某一參數(shù)值,H1.24為轉(zhuǎn)矩控制下的卷徑張力系數(shù),修正后轉(zhuǎn)矩給定量=修正前轉(zhuǎn)矩給定量×(1+H1.24×(當(dāng)前卷徑H0.11/空卷卷徑-1)),相當(dāng)于此公式:張力(F)×卷徑(D/)=(1+K)轉(zhuǎn)矩(T),對(duì)轉(zhuǎn)矩(T)進(jìn)行了修正。補(bǔ)償隨著卷徑增大而增大的扭矩。卷徑計(jì)算在本方案中也起決定作用,必須正確計(jì)算卷徑,才能正確補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩量。有關(guān)卷徑計(jì)算涉及到HO組功能碼,和速度控制方案1卷徑計(jì)算方式一樣。請(qǐng)參考查閱。

方案4:恒張力控制模式

      說(shuō)此方案之前我們先做個(gè)比較:恒轉(zhuǎn)矩與恒張力。首先設(shè)置PD.00=1為轉(zhuǎn)矩控制模式,如果設(shè)置H1.00=0時(shí),模擬量給定值為轉(zhuǎn)矩量(T),如果設(shè)置 H1.00=1時(shí),模擬量給定值為張力(F)。前面兩個(gè)方案,我們都采用模擬量給定轉(zhuǎn)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(guò)設(shè)置H1.24張力系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)材料恒定張力的控制,模擬量給定的是轉(zhuǎn)矩(T)。方案4我們?cè)O(shè)置H1.00=1,由模擬量給定張力(F),隨著卷徑增大,伺服驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變大,實(shí)現(xiàn)恒定張力控制。P6.21=0048,4為張力設(shè)定,8為速度限定。在HO組設(shè)置有關(guān)參數(shù)進(jìn)行卷徑計(jì)算,和方案1卷徑計(jì)算方式一樣,請(qǐng)參考查閱。模擬量給定的是張力(F),此時(shí)設(shè)置了H1.00=1,還要設(shè)置張力設(shè)定源H1.01,若為1則為模擬量輸入,H1.02為+10V模擬量對(duì)應(yīng)的最大張力,H1.08材料密度必須設(shè)置準(zhǔn)確,當(dāng)設(shè)定一個(gè)材料密度后,啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行,如果卷徑計(jì)算不夠準(zhǔn)確,頻率波動(dòng)較大,也可以適當(dāng)調(diào)節(jié)H1.08的數(shù)值、H1.09設(shè)置收放卷材料寬度。

      設(shè)置以上數(shù)據(jù)后,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)收放卷時(shí),恒定張力的控制。方案4是我們做收放卷控制時(shí)的最高級(jí)調(diào)節(jié)方式,包括了收放卷行業(yè)的很多應(yīng)用。

三、注意事項(xiàng):

      在做復(fù)合速度控制、恒轉(zhuǎn)矩控制、恒張力控制時(shí),要實(shí)現(xiàn)線速度或張力恒定,卷徑計(jì)算。是非常重要的,卷徑計(jì)算錯(cuò)誤,也就沒(méi)法達(dá)到所需控制效果。

在默認(rèn)的線速度計(jì)算卷徑模式下,做卷徑計(jì)算要求有前級(jí)線速度

1) 復(fù)合速度控制時(shí),前級(jí)速度作為主給定設(shè)置P0.04=1;
2) 恒轉(zhuǎn)矩控制模式下的H1.24轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償制時(shí),P6.21分別為0016,均由AI1作速度限定,AI2作轉(zhuǎn)矩給定,AI3作線速度給定,還要設(shè)置P0.04=3,由AI3給定前級(jí)線速度,才能進(jìn)行卷徑計(jì)算。
3) 恒張力控制時(shí),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(jìn)行卷徑計(jì)算。

四、以上方案需要注意的功能碼參數(shù)設(shè)置和模擬量通道設(shè)置

控制方式 P0.03 P0.04 P6.21 AI1 AI2 AI3 Pd.00 H0.00 H1.00
擺桿、擺輥反饋 3/7 1 0000 線速度給定 擺桿、擺輥 / 0 1 0
速度控制 反饋
(有卷徑計(jì)算) P1.05=2
恒轉(zhuǎn)矩控制
 
4/8 / 0016 速度限定 轉(zhuǎn)矩給定1 / 1 0 0
(無(wú)卷徑計(jì)算,
無(wú)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償) H1.24無(wú)效
恒轉(zhuǎn)矩控制
 
4/8 3 0016 速度限定 轉(zhuǎn)矩給定 線速度
給定
1 1 0
(有卷徑計(jì)算,
有轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償) H1.24無(wú)效
恒張力控制 4/8 / 0048 速度限定 張力給定 / 1 1 1
模式 和線速度
(有卷徑計(jì)算) 給定
 

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