時間:2014-04-08 16:29:08來源:《控制與傳動》第二期
摘要:本文主要介紹邁凱諾(Micno)KE300F型制香機專用變頻器在制香機上的使用情況,簡要描述KE300變頻器的特點、制香機對變頻驅(qū)動的具體要求及其他相關(guān)注意事項。
關(guān)鍵詞:邁凱諾、制香機、KE300
Abstracts:ThispapermainlyintroducestheapplicationofMicno’sKE300Finverterinincensemakingmachine.FeaturesofKE300,thespecificrequirementstodriverandmattersneedingattentionweredescribedbriefly.
Keywords:Micno,incensemakingmachine,KE300
1引言
據(jù)相關(guān)資料記載,佛香最早是由西域諸國獻貢始得,早期大都作為消除淤氣及治療疾病之用,以佛香禮佛的記載是溯源于漢武帝時期。自此以后,佛香在中國社會既延續(xù)著代代相傳,生生不息的涵義,也表現(xiàn)了敬天法祖的精神。
今天,近萬座寺廟香火不斷,虔誠的禱告,祈求平安,拜佛必燒香,已經(jīng)發(fā)展成為我國傳統(tǒng)文化的重要內(nèi)容之一,佛香在中國人的生活中扮演著不可缺少的角色,不論道教、佛教、日常生活都要焚香。據(jù)悉,僅泰山每年朝拜的人焚香消費累計高達8000萬人民幣;臺灣、香港所有的寺廟每年春節(jié)的香油錢就達幾億元。隨著宗教信仰的進一步開放,各種香制品需求量也越來越大。
由于傳統(tǒng)制香工藝繁雜,生產(chǎn)速度慢、灰塵多、成本高,嚴重制約了該產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展。數(shù)控全自動制香機的問世,無疑將以其諸多優(yōu)點,徹底改變制香業(yè)的現(xiàn)狀。
2邁凱諾KE300F型變頻器性能特點
本產(chǎn)品應(yīng)用客戶為廣東省江門某制香機械設(shè)備生產(chǎn)廠商,主營全自動數(shù)控制香機設(shè)備。由于制香機擠壓機構(gòu)需要頻繁快速起停,容易導(dǎo)致變頻器過流、過壓故障,一般變頻器并不能滿足使用需求。邁凱諾結(jié)合客戶要求及制香機的工作特性,專門開發(fā)出KE300F型變頻器,其具備如下特點:
(1)易于安裝,易于調(diào)試
(2)牢固的EMC設(shè)計
(3)采用模塊化設(shè)計,配置非常靈活
(4)主控系統(tǒng)采用32bit高速DSP,集成無PG矢量控制,V/f控制,轉(zhuǎn)矩控制。
(5)優(yōu)化的電機參數(shù)辨識模型,能有效降低對電機參數(shù)的敏感性,自學習更精準。支持靜止自學習。
(6)高啟動轉(zhuǎn)矩:無PG矢量控制模式下,在0.5Hz時,可提供150%的啟動轉(zhuǎn)矩;
(7)優(yōu)良的魯棒性能,可以確保負載能快速起停;
(8)快速動態(tài)響應(yīng):無PG矢量控制模式下,動態(tài)響應(yīng)時間小于20ms;
(9)快速限流功能:可以快速將電流限制在保護點以內(nèi),減少頻繁過流報警故障概率。
(10)高功率因數(shù)輸出、無功功率損耗降低、軟起動時無大電流沖擊。
(11)內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器,可以方便地組成溫度、壓力、流量等過程量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
(12)具有故障自動復(fù)位、掉電復(fù)位功能,保證生產(chǎn)連續(xù)及生產(chǎn)效率。
(13)采用先進的功率模塊驅(qū)動方式,功率因數(shù)高,能有效抑制諧波,消除變頻器運行時對外圍控制回路和傳感器的干擾。
(14)完善的保護功能:過電壓/欠電壓保護、變頻器過熱保護、接地故障保護、短路保護、過流保護、過載保護等。
3全自動制香機原理
全自動數(shù)控制香機由原料送入、機械送簽、擠出成型及PLC主控系統(tǒng)幾部分構(gòu)成。其中KE300F型制香機專用變頻器用于驅(qū)動電機,帶動凸輪連接機構(gòu),該連接機構(gòu)實現(xiàn)原料送入及擠出成型功能,其中擠出成型由凸輪帶動連接桿做往復(fù)運動。如下圖所示意:
(1)機械送簽分為送簽及運簽兩階段。送簽是將竹簽送至擠出軌道預(yù)定位置,當送簽完成,紅外線傳感器則檢測到竹簽已經(jīng)就緒,輸出送簽完成信號,并發(fā)送至PLC控制系統(tǒng)。
(2)變頻器接收經(jīng)過PLC控制系統(tǒng)運算后的送簽完成信號,在0.1秒內(nèi)將運行頻率從0Hz加速至給定頻率,并以給定頻率完成擠出動作。此應(yīng)用中,給定頻率為75Hz。
(3)當擠出開始,運簽(即竹簽在擠出軌道上完成平移動作)動作開始。運簽完畢后,紅外線傳感器檢測信號消失,變頻器開始減速,減速時間為0.2秒。至此一個完整的擠出成型流程完成。
控制系統(tǒng)負責信號采集、運算、給定及設(shè)備各個環(huán)節(jié)的整體協(xié)調(diào)控制。
4變頻控制連接
該現(xiàn)場共兩種型號的制香機,主要生產(chǎn)50cm以內(nèi)的棒香,所配置的電機均為1.5kW(額定電壓等級分別為單相220V、三相380V),由于擠出系統(tǒng)屬于重載,需要將變頻器放大一檔選型,另結(jié)合現(xiàn)場使用情況,推薦的變頻器型號如下表。
型 號 |
額定電壓 |
適配電機功率 |
額定輸入電流 |
額定輸出電流 |
---|---|---|---|---|
KE300-2R2G-S2-F |
1AC 220V |
2.2kW/3.0HP |
23.0 |
9.6 |
KE300-2R2G-T4-F |
3AC 380V |
2.2kW/3.0HP |
6.8 |
6.0 |
根據(jù)全自動數(shù)控制香機原理,變頻器的控制連接及參數(shù)設(shè)置如下所示:
(1)主回路接線十分簡單,將三相電源接至變頻器輸入R、S、T端,將變頻器輸出U、V、W接至電機的三相端子即可。在接線時需注意端子標識,杜絕誤接或反接。
(2)PLC提供變頻器啟動、停止信號,即將把過簽檢測信號關(guān)聯(lián)到變頻器啟動、停止端子,變頻器采用電平檢測,當D1端檢測到高電平時,運行;D1端檢測到低電平,停止。這樣可以達到運簽與擠出動作的同步。
(3)變頻器繼電器輸出端子的常開觸點接至PLC,用于故障檢測。
由于KE300F型變頻器為制香機專用變頻器,與KE300標準機型相比,程序部分已經(jīng)針對制香機的應(yīng)用特性做了適配,并添加了部分制香機專用功能(如電流抑制、電壓抑制、抖動抑制等),用戶在使用時,無需做過多的復(fù)雜設(shè)置,僅需要根據(jù)實際現(xiàn)場使用情況做簡單的參數(shù)修改即可。具體的參數(shù)設(shè)置如下表:
功能碼 |
設(shè)定值 |
功能 |
---|---|---|
P0-02 |
1 |
端子命令通道 |
P0-03 |
4 |
面板電位器設(shè)定 |
P0-10 |
75.00 |
最大輸出頻率 |
P0-12 |
75.00 |
上限頻率 |
P0-17 |
0.1 |
加速時間1 |
P0-18 |
0.2 |
減速時間1 |
P4-00 |
1 |
D1端子功能:正轉(zhuǎn)運行 |
P5-02 |
2 |
繼電器T1輸出選擇:故障輸出 |
5調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法
(1)如制香機頻繁報過流、過壓故障,可以在保證單位時間內(nèi)的產(chǎn)量的情況下,適當增加加減速時間。
(2)如制香機頻繁報過流、過壓故障,增加加減速時間后,單位時間內(nèi)產(chǎn)量不滿足要求,可以嘗試減小過流失速增益系數(shù),增大過流失速保護電流系數(shù)。
(3)如第(1)、(2)條均不能滿足,可嘗試增加制動電阻。
6使用效果
應(yīng)用現(xiàn)場圖片如下所示:
采用邁凱諾KE300F型變頻器驅(qū)動的全自動制香機有如下優(yōu)點:
(1)自動送簽,自動切腳,無需停機續(xù)料,一人操作,一次成型。
(2)高效率:現(xiàn)在采用機械方式送簽,高效、簡單、耐用,每分鐘可穿190-210根竹簽,少卡竹,每天制香按8小時計算,可以穿簽91200—10800根竹簽。
(3)成品高質(zhì)量:香身光滑,香頭香腳平整。
(4)節(jié)能:省電(有竹簽穿過時電動機才工作),尾料少(尾料越少,就越能避免尾料反復(fù)使用帶來的耗電,耗時,耗人力)。
(5)工作環(huán)境舒適、環(huán)保、衛(wèi)生,大大降低了工人勞動強度,機器操作簡單,容易上手,普通工人都能較快掌握。
(6)設(shè)備性能:設(shè)備造型別致,機身輕巧,運輸及使用過程搬遷靈活方便,無需再安裝,購買便可使用,技術(shù)成熟,大多配件采用進口材料,不易損壞,經(jīng)久耐用。
結(jié)束語:
該應(yīng)用現(xiàn)場,配置KE300-2R2G-T4-F的制香設(shè)備,減速時間調(diào)整到0.1秒,可以安全穩(wěn)定運行,單位時間產(chǎn)量超出預(yù)期。配置KE300-2R2G-S2-F的制香設(shè)備,減速時間調(diào)整到0.2秒,可以安全穩(wěn)定運行,單位時間產(chǎn)量符合預(yù)期。經(jīng)過長時間的測試運行,制香成品表面光滑、香腳平整,未出現(xiàn)卡簽及其他故障現(xiàn)象。KE300F型制香機專用變頻器以其優(yōu)異的性能和測試表現(xiàn),深得客戶的認可與喜愛。
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