一、標準變頻器與收放卷變頻器型號介紹

V5?H、V6?H屬于標準產(chǎn)品，不能進行卷徑計算。

V5?T、V6?T屬于收放卷專用變頻器，包括了標準產(chǎn)品的主要功能，還有特定的功能，可以進行卷徑計算。

V5僅僅支持速度控制模式，V6不僅支持速度控制模式，還支持轉(zhuǎn)矩控制模式。

V5?H能做一個無速度編碼器反饋的矢量控制，沒卷徑計算，比如木工機械、音樂噴泉、扶梯、陶瓷機械、離心機、塑料吹塑機、細微拉絲機、磨床、雕銑機、跑步機、大圓機等行業(yè)應用中。

V6?H可做有速度編碼器反饋的閉環(huán)矢量速度控制，還能做轉(zhuǎn)矩控制，沒卷徑計算功能，適用于對速度精度更加準確和轉(zhuǎn)矩控制的場合，，比如應用有：替換力矩電機、皮革機、魚網(wǎng)編織機、浸膠機等。

V5?T能實現(xiàn)有位置擺桿或者浮動輥的速度控制，能做卷徑計算，比較典型的行業(yè)應用是拉絲機速度控制。V5?T可進行卷徑計算、復合控制等模式實現(xiàn)恒定線速度收放卷控制。應用行業(yè)主要有：雙變頻拉絲機(V5?E)、直進式拉絲機、層繞機、動力放線架、復卷機等。

V6?T包含了V5?T的主要功能，不僅能做速度控制，還能做轉(zhuǎn)矩控制、張力控制和卷徑計算，可以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制或者恒張力控制。主要應用行業(yè)有：卷紙分切機、復合機、壓痕機、涂布機、造紙機械等。

采用轉(zhuǎn)矩控制模式時，選用V6系列變頻器，一般的收卷皮革等材料，采用恒轉(zhuǎn)矩控制模式就可以達到生產(chǎn)的需求。隨著收卷卷徑變大時，收卷材料張力會越來越小，對于普通的皮革收卷可能影響不大；對紙張等材料收卷可能有較大的影響，涉及到放卷時做材料圖案印刷要實現(xiàn)速度同步，單做恒轉(zhuǎn)矩控制沒法滿足生產(chǎn)的需求，可采用恒張力控制模式，必須選用V6?T的變頻器。

如果行業(yè)應用中需要卷徑計算，還得考慮是實現(xiàn)收卷還是實現(xiàn)放卷功能，根據(jù)實際需求設置H0.00對應的功能碼參數(shù)。

圖1藍海華騰變頻器選型示意圖

二、速度控制與轉(zhuǎn)矩控制各種方案比較

方案1：復合控制模式

通過外部的線速度給定以及反映當前位置或者張力的反饋信號，實現(xiàn)快速準確的速度PID調(diào)節(jié)，使位置信號或者張力反饋信號始終處于設定的平衡位置來實現(xiàn)恒定張力控制。在這種工作模式下，變頻器不需要外加張力控制器，不需要安裝速度反饋編碼器，但需要反饋當前位置或張力的外部信號，就可以實現(xiàn)恒定張力控制。我們在速度控制應用場合，在系統(tǒng)中有個張力擺桿或者氣動浮輥，這是個很典型的信息，可以用我們的復合控制模式，在速度控制模式下做卷徑計算，實現(xiàn)恒定線速度控制。

那么進行復合控制實現(xiàn)跟隨前級速度且線速度恒定，我們可以通過一個簡單的應用來作解釋。首先復合控制是過程開環(huán)和模擬量反饋閉環(huán)控制，在調(diào)試指導里我們有個拉絲機速度

張力浮輥

圖2

控制方案，前級有個主拉伸變頻器，收卷變頻器跟隨前級速度，有張力擺桿做PID調(diào)節(jié)，收線變頻器采用V5?T變頻器做卷徑計算。過程開環(huán)頻率由AI1輸入前級速度，必須設置P0.04=1，設置P0.03=3或7為復合控制模式，P1.05=2模擬量反饋閉環(huán)控制主反饋為AI2輸入浮輥信號模擬量。浮輥在收卷過程中的平衡位置有個目標模擬量，設置P8.00=目標模擬量，如果浮輥實際位置在目標量左右時，PID就進行調(diào)節(jié)，在開環(huán)頻率給定基礎上疊加一個反饋量，這樣基本已經(jīng)可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的恒定線速度控制。但是由于有些設備，收放卷過程中卷徑變化很大，我們要進行卷徑計算，變頻器隨著卷徑計算變大，會自動降低運行頻率，更好的達到線速度同步。

這里我們說說速度控制的卷徑計算問題：V5?T張力控制專用說書H0組功能碼是卷徑計算的關鍵功能碼。首先要有個前級速度模擬量進入V5?T變頻器AI模擬通道，作為跟隨前級速度。H0.00=1為收卷模式，H0.00=2為放卷模式。從H0.01到H0.10這些功能碼一定要設置正確，卷徑計算與這些參數(shù)有關系。當設置好這些參數(shù)后，可以先運行設備，觀察d2.21卷徑計算實際值，然后目測收卷材料實際卷徑是多少，如果d2.21偏大則修改H0.04最大線速度小點，反之則反，當計算卷徑d2.21與實際目測基本一致時，則卷徑計算正確，H0.11是變頻器執(zhí)行內(nèi)部計算調(diào)節(jié)頻率的參數(shù)，d2.21到H0.11有個卷徑檢出時間H0.16，可以適當調(diào)節(jié)H0.16的大小，使H0.11卷徑跟隨d2.21穩(wěn)定且響應時間適當。卷徑大小與頻率的關系這里有個公式：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。

以上有卷徑計算滿足線速度恒定，復合控制中的PID調(diào)節(jié)對線速度的不穩(wěn)定因素進行微調(diào)，從而能更好的達到生產(chǎn)收卷的需求。

方案2：恒轉(zhuǎn)矩控制模式

這里有個計算公式：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，則設置P6.21=0016。

變頻器在收卷皮革應用中，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，這種控制方式是變頻器最簡單的控制方式，只是給定一個轉(zhuǎn)矩，一個速度限定，然后對材料進行收卷生產(chǎn)。由于皮革材料韌度較大，采用簡單的轉(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，材料的張力會減小，收卷材料會稍微松點，此時操作工人可以適當扭大轉(zhuǎn)矩（T）給定電位器，需要適時觀察材料收卷松緊程度，來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩給定電位器，這樣需要操作工人手動控制，在生產(chǎn)中很不方便。在有些行業(yè)應用系統(tǒng)中，傳動系統(tǒng)中加入一個張力控制器，我們給定一個恒定的轉(zhuǎn)矩，隨著收卷材料卷徑變大張力需要增大，加入張力控制器后會自動增大收卷材料張力，但是張力控制器成本高，也不能更好的滿足行業(yè)系統(tǒng)的需求。所以我們需要做卷徑計算，通過我們變頻器來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩大小。以下我們介紹方案可以進行卷徑計算，使張力保持恒定。

方案3：恒轉(zhuǎn)矩控制模式下的H1.24轉(zhuǎn)矩補償

計算公式：張力（F）*卷徑（D/2）=轉(zhuǎn)矩（T）

此方案是解決方案2存在的問題。當由AI模擬量給定一個轉(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，張力會變小，當變頻器能夠做卷徑計算，隨著計算卷徑變大，變頻器內(nèi)部會自動增大轉(zhuǎn)矩給定，那么此時收卷材料張力就會保持不變。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)過程中，收卷卷徑越來越大，給定的轉(zhuǎn)矩也要相應變大，必須設置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*（當前卷徑H0.11/空卷卷徑?1）），相當于此公式：張力（F）*卷徑（D/2）=（1+k）轉(zhuǎn)矩（T），對轉(zhuǎn)矩（T）進行了修正。補償隨著卷徑增大而增大的扭矩。

卷徑計算在本方案中也起決定作用，必須正確計算卷徑，才能正確補償轉(zhuǎn)矩量。有關卷徑計算涉及到H0組功能碼，和速度控制方案1卷徑計算方式一樣。請參考查閱。

方案4：恒張力控制模式

通過對變頻器轉(zhuǎn)矩輸出控制和自動的卷徑計算來保持恒定的設定張力。在這種工作模式下，變頻器不需要外加張力控制器，不需要反饋當前位置或張力的外部信號，甚至不需要安裝速度反饋編碼器就可以實現(xiàn)恒定張力控制；但在要求極高的張力控制應用中，建議安裝速度反饋編碼器。

說此方案之前我們先做個比較：恒轉(zhuǎn)矩與恒張力。首先設置Pd.00=1為轉(zhuǎn)矩控制模式，如果設置H1.00=0時，模擬量給定值為轉(zhuǎn)矩量（T），如果設置H1.00=1時，模擬量給定值為張力（F）。前面兩個方案，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中我們通過設置H1.24張力系數(shù)來實現(xiàn)材料恒定張力的控制，模擬量給定的是轉(zhuǎn)矩（T）。方案4我們設置H1.00=1，由模擬量給定張力（F），隨著卷徑增大，變頻器自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩變大，實現(xiàn)恒定張力控制。P6.21=0048，4為張力設定，8為速度限定。在H0組設置有關參數(shù)進行卷徑計算，和方案1卷徑計算方式一樣，請參考查閱。模擬量給定的是張力（F），此時設置了H1.00=1，還要設置張力設定源H1.01，若為1則為模擬量輸入，H1.02為+10V模擬量對應的最大張力，H1.08材料密度必須設置準確，當設定一個材料密度后，啟動系統(tǒng)運行，如果卷徑計算不夠準確，頻率波動較大，也可以適當調(diào)節(jié)H1.08的數(shù)值、H1.09設置收放卷材料寬度。

設置以上數(shù)據(jù)后，可以實現(xiàn)生產(chǎn)收放卷時，恒定張力的控制。方案4是我們做收放卷控制時的最高級調(diào)試方式，包括了收放卷行業(yè)的很多應用。

V6?T變頻器基于高性能矢量控制技術和轉(zhuǎn)矩控制技術，收放卷控制時：轉(zhuǎn)矩控制精度高，可準確提供用戶需要的張力并且對張力給定響應快，保證加工的材料粗細或厚度均勻；轉(zhuǎn)矩輸出能力強，在全速度范圍內(nèi)可持續(xù)提供額定或者定甚至最高至2.0倍額定的轉(zhuǎn)矩，對收放卷盤徑適應能力就強；啟動平滑，無論低速還是高速運行下張力控制穩(wěn)定，收放材料不會被拉細或者拉斷；采用先進的轉(zhuǎn)矩識別算法，可以自動補償轉(zhuǎn)動慣量、靜止和滑動時的摩擦力，從而從根本上保證了線材加工時提供前后一致的張力控制特性；采用智能卷徑識別，識別精度高，抗繞動能力強。

圖3

三、注意事項：

在做復合速度控制、恒轉(zhuǎn)矩控制、恒張力控制時，要實現(xiàn)線速度或張力恒定，卷徑計算是非常重要的，卷徑計算錯誤，也就沒法達到所需控制效果。

在默認的線速度計算卷徑模式下,做卷徑計算要求有前級線速度

復合速度控制時，前級速度作為主給定設置P0.04=1；

恒轉(zhuǎn)矩控制模式下的H1.24轉(zhuǎn)矩補償制時，P6.21分別為0016，均由AI1作速度限定，AI2作轉(zhuǎn)矩給定，AI3做線速度給定，還要設置P0.04=3，由AI3給定前級線速度，才能進行卷徑計算。

恒張力控制時，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，才能進行卷徑計算。

四、以上方案需要注意的功能碼參數(shù)設置和模擬量通道設置

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