本文通過實(shí)際項(xiàng)目調(diào)試實(shí)踐，介紹了丹佛斯FC302低壓變頻器中心卷繞控制功能的開發(fā)思路，該產(chǎn)品性能優(yōu)良，可靠性較高，值得推廣和應(yīng)用。

中心卷繞功能介紹

圖1中心卷繞系統(tǒng)示意圖

由圖1可以看出，中心卷繞控制有三個(gè)大的部分組成，即：張力給定處理——張力控制可以隨著卷徑的變化而變化；直徑計(jì)算功能和張力PID控制。中心卷繞的基本特點(diǎn)：

張力控制的刷新時(shí)間為10-30ms

張力給定斜坡功能

張力控制錐度功能

張力極限報(bào)警

多材料張力pid參數(shù)集

速度pidp值調(diào)節(jié)

加速補(bǔ)償功能

卷徑到達(dá)指示

多個(gè)初始卷徑選擇及卷徑測(cè)量

卷徑計(jì)算限制——卷徑計(jì)算變化的速率可調(diào)；卷徑計(jì)算方向不符時(shí)限制

1、張力給定處理

圖2張力給定處理

張力給定處理亦即錐度控制功能，其目的在于保證在收卷時(shí)，當(dāng)直徑變化時(shí)卷內(nèi)外的張力一致，或卷內(nèi)外松緊一致，防止在儲(chǔ)存時(shí)卷變形。張力給定與卷徑的關(guān)系不是線性的而是雙曲線的。

2、張力單元

圖3張力單元

從圖3可以看出，PID的實(shí)際給定值是在考慮了錐度功能之后的給定值，同時(shí)par-194是一個(gè)非常重要的參數(shù)，對(duì)張力系統(tǒng)的影響非常大。

3、直徑計(jì)算功能

圖4直徑計(jì)算

直徑計(jì)算是基于D=linespeed/winderspeedXcore1。同時(shí)可有多個(gè)初始卷徑可選。當(dāng)卷徑被復(fù)位后，有效的卷徑值就是第一初始卷徑。計(jì)算的卷徑值在機(jī)器不斷電時(shí)一直保持，斷電在上電后，與卷徑復(fù)位相同。

4、總框圖

圖5中心卷繞總框圖

中心卷繞還具有手動(dòng)正反調(diào)節(jié)功能，同時(shí)，變頻器的總給定是與卷徑所對(duì)應(yīng)的速度給定加上PID的調(diào)節(jié)量。

幾個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)

1、與卷徑計(jì)算相關(guān)的三個(gè)參數(shù)

1924：linespeedscale

此參數(shù)是衡量最大線速度與線速度給定脈沖的一個(gè)系數(shù)。其意義是當(dāng)線速度給定編碼器每轉(zhuǎn)線數(shù)確定時(shí)，當(dāng)機(jī)器運(yùn)行的速度為最大線速度時(shí)，卷徑計(jì)算的線速度值為100000。

可以通過以下的公式來得出：

1926-winderspeedscale

與1924相類似，此參數(shù)是當(dāng)卷徑最小，即電機(jī)速度最大時(shí)，且反映電機(jī)速度的編碼器的每轉(zhuǎn)線數(shù)確定時(shí)，調(diào)節(jié)此參數(shù)使卷徑計(jì)算單元中電機(jī)速度值為100000。

此參數(shù)也可通過下列公式得出：

1925—speedmatchscale

此參數(shù)是確定當(dāng)線速度給定最大時(shí)，電機(jī)在卷徑最小時(shí)應(yīng)該運(yùn)行的速度。此參數(shù)與機(jī)械傳動(dòng)比和PID的調(diào)節(jié)量以及變頻器最大速度設(shè)定值有關(guān)。

需要考慮的因素有以下幾個(gè)：

當(dāng)卷徑最小是根據(jù)機(jī)械參數(shù)確定電機(jī)對(duì)英語(yǔ)最大線速度應(yīng)該運(yùn)行的速度，此速度一般來說是變頻器設(shè)定的最大電機(jī)速度（參數(shù)3-03）的90%，即留給pid的最大調(diào)節(jié)量是電機(jī)最大速度的10%，同時(shí)也應(yīng)該注意參數(shù)1940（pidoutputlimit）最大應(yīng)設(shè)為16384X10%。

2、與pid控制相關(guān)的需特別注意的幾個(gè)參數(shù)

1941--PIDeffectversesdiameter

此參數(shù)用于確定pid之p值對(duì)應(yīng)于卷徑變化的值，因?yàn)楫?dāng)卷徑大時(shí)，當(dāng)張力有變化而需調(diào)節(jié)速度時(shí)，pid的調(diào)節(jié)量會(huì)比卷徑小時(shí)調(diào)節(jié)量會(huì)小一些，即需小的p值。反之當(dāng)卷徑小時(shí)，則需pid調(diào)節(jié)量大一些。圖6可以直觀地說明這種關(guān)系。

圖6pid之p值對(duì)應(yīng)卷徑變化

linespeedaccelerationfeedforward

此參數(shù)用于補(bǔ)償線速度變化時(shí)引起的張力波動(dòng)。因?yàn)楫?dāng)線速度急速變化時(shí)，如果pid的調(diào)節(jié)功能不足以保持張力的穩(wěn)定，則可考慮使用這一功能。其原理是給pid的輸出之上疊加一個(gè)與線速度變化相關(guān)的速度調(diào)節(jié)量，實(shí)踐證明此功能可以很好地起到補(bǔ)償作用。

1948，1949大，小卷對(duì)應(yīng)的速度環(huán)pid之p值

此二參數(shù)分別是電機(jī)控制方式為速度閉環(huán)時(shí)，對(duì)應(yīng)于空輥和滿輥時(shí)速度pid的p值。其值得獲得是要在調(diào)試開始時(shí)分別在空輥和滿輥時(shí)利用MCT10示波器功能或同步控制卡的pid調(diào)試界面來確定。其值是否準(zhǔn)確直接關(guān)乎大，小卷時(shí)張力的穩(wěn)定性，此二參數(shù)可和1941配合使用。

其他的與卷繞相關(guān)的參數(shù)的設(shè)置與非卷繞控制時(shí)變頻器的調(diào)試設(shè)置方法相同（如電機(jī)參數(shù)設(shè)置，AMA,閉環(huán)速度設(shè)置等等）將不再贅述。

通過一些項(xiàng)目的調(diào)試實(shí)踐，證明FC302的中心卷繞控制的功能比較完善，性能比較好，可靠性較高，值得大家推廣和應(yīng)用。