FC 302 轉(zhuǎn)矩控制在中心卷曲設(shè)備上的應(yīng)用

　　用戶基本數(shù)據(jù):本客戶從事鋼聯(lián)線機(jī)生產(chǎn)及生產(chǎn)相關(guān)機(jī)械設(shè)備的制造,現(xiàn)正規(guī)劃三期生產(chǎn)廠房,前兩期主要設(shè)備皆仰賴進(jìn)口,新廠房政策指示以自制為原則且改量現(xiàn)行設(shè)備,得利于上海津信扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)及迅速的售后服務(wù)能力,機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)人員以丹佛斯產(chǎn)品納入整體規(guī)劃考慮,此客戶具成長空間,值得投入。

機(jī)械設(shè)備說明:

　　原機(jī)械設(shè)備:放卷部份由馬達(dá)搭配減速機(jī),依據(jù)減速機(jī)的速比,限制放卷速度,收卷部份使用磁粉離合器控制.

控制缺失:

(1) 減速機(jī)速比固定,放卷速度無法依據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)適

(2) 放卷線速度會(huì)隨著放卷輪的直徑的變化而變化

(3) 收卷輪控制精確度不足

(4) 整體系統(tǒng)價(jià)格昂貴

改善后方案:

　　放卷輪: 采取速度死循環(huán)控制模式,PLC 可依線速度及放卷輪的速度來計(jì)算出當(dāng)下的放卷輪直徑,PLC 可根據(jù)此直徑的大小給定不同的速度命令,來完成系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)之線速度不變

　　收卷輪: 采取轉(zhuǎn)矩控制速度反饋死循環(huán)模式,相同的, PLC 可依線速度及收卷輪的速度來計(jì)算出當(dāng)下的收卷輪直徑,PLC 可根據(jù)此直徑的大小給定不同的轉(zhuǎn)矩命令,來完成系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)之線張力不變

丹佛斯變頻器對(duì)于此應(yīng)用的特點(diǎn):

(1) 使用人員只需使用單一型號(hào)之變頻器(FC 300系列)可完成精密速度控制及轉(zhuǎn)矩控制.

(2) 丹佛斯通信協(xié)議(RS -485 Protocol )較其它廠牌明顯簡易許多,以此應(yīng)用為例,就是使用通訊的方式給定,舍棄仿真量(模擬信號(hào))方式.大大增加控制精度,再者,通信Baud rate 達(dá)到115,200,通信延遲小,改善系統(tǒng)響應(yīng)速度.

(3) 全中文化(簡/繁體)操作界面,讓現(xiàn)場操作人員易于使用

(4) 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)建Encoder feedback 接口,不需使用外部附件

(5) 丹佛斯變頻器采靜態(tài)馬達(dá)調(diào)適,對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)已定型的設(shè)備,可免去負(fù)載拆裝的麻煩

進(jìn)一步的技術(shù)分析:中心卷曲在各行各業(yè)中廣泛被使用,諸如紡織、塑化、金屬成品…等,丹佛斯公司針對(duì)于此,有各種不同的解決方案,說明如下:

(1) 變頻器轉(zhuǎn)矩控制

優(yōu)點(diǎn): 控制簡易

價(jià)格便宜

缺點(diǎn):

1. 開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制偏差量達(dá)20%,死循環(huán)轉(zhuǎn)矩控制最高亦只能達(dá)成5%偏差量

2. 固定的轉(zhuǎn)矩給定,張力會(huì)隨著滾輪直徑大小變化

3. 無法得知系統(tǒng)張力

4. 要維持定張力,必須使用外部控制器計(jì)算直徑送出轉(zhuǎn)矩命令(參考值)

(2)變頻器Process 控制

優(yōu)點(diǎn): 控制簡易

價(jià)格便宜

缺點(diǎn):

1. 加減速狀態(tài)下,張力偏差大

2. 無法使用于半徑變化過大或的應(yīng)用場合,且應(yīng)用時(shí)線速度受限

3. PID 補(bǔ)償限制,張力控制穩(wěn)定度不高

(3)變頻器使用Winder option Card

　　此解決方案與變頻器Process控制不同之處在于增加了線速度的偵測,可大幅改善加/減速的性能,然而,由于變頻器無法得知滾輪的直徑進(jìn)行補(bǔ)償,滾輪的直徑變化量在應(yīng)用上必須要考慮,目前市面上會(huì)使用控制器如PLC計(jì)算出滾輪直徑,給予變頻器前饋補(bǔ)償,進(jìn)行更精確的控制

(5) 變頻器使用SyncPos Option Card

優(yōu)點(diǎn):

1. 無需外加任何控制器即可完成性能優(yōu)異的中心卷曲應(yīng)用

2. 馬達(dá)控制為死循環(huán)路控制系統(tǒng),在極低速下可保持全扭力輸出且無馬達(dá)速度脈動(dòng)的問題

3. 內(nèi)建多重Taper 設(shè)計(jì)符合大多數(shù)應(yīng)用的需求

4. 程序已標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)用只需調(diào)整參數(shù)設(shè)定

缺點(diǎn): 需使用兩個(gè)Encoder加上Syncpos 卡,系統(tǒng)成本較高

　　總結(jié):一般對(duì)變頻器供貨商而言,市場上通常會(huì)以能否提供中心卷曲應(yīng)用的能力來考慮整體的技術(shù)指標(biāo),Danfoss對(duì)于此應(yīng)用提供多種不同程度得解決方案,對(duì)于業(yè)務(wù)的進(jìn)展及整體形象階有極其正面的幫助