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艾默生TD3300變頻器與三菱PLC可編程控制器在高速微拉絲機應(yīng)用調(diào)試報告
1、 拉絲機雙變頻控制系統(tǒng)
系統(tǒng)組成：
拉絲機變頻控制系統(tǒng)目前用的最多的是雙變頻系統(tǒng)，其中一臺作為主拉，另一臺作收線控制；
1.1系統(tǒng)配置：主拉為11kW/EV2000，收線采用4kW/TD3300。電機都為2極電機。最高速2880r/min，最高頻率50hz；配有電磁剎車。
1.2工藝要求：
（1）最高收線速度2000m/min；
（2）收卷卷徑223-300mm。
（3）進線0.9mm，出線0.15mm，銅絲
1.3控制原理：
主拉變頻器實際上只作一個簡單的調(diào)速，做為收線速度基準。線速度在控制中是個非常重要的參數(shù)。收線變頻器根據(jù)張力擺桿反饋的信號進行PID微調(diào)控制運行頻率，保證其收線速度恒定，從某種意義上講也保證了起收線的張力恒定。
系統(tǒng)組成：
拉絲機變頻控制系統(tǒng)目前用的最多的是雙變頻系統(tǒng)，其中一臺作為主拉，另一臺作收線控制；
1.1系統(tǒng)配置：主拉為11kW/EV2000，收線采用4kW/TD3300。電機都為2極電機。最高速2880r/min，最高頻率50hz；配有電磁剎車。
1.2工藝要求：
（1）最高收線速度2000m/min；
（2）收卷卷徑223-300mm。
（3）進線0.9mm，出線0.15mm，銅絲
1.3控制原理：
主拉變頻器實際上只作一個簡單的調(diào)速，做為收線速度基準。線速度在控制中是個非常重要的參數(shù)。收線變頻器根據(jù)張力擺桿反饋的信號進行PID微調(diào)控制運行頻率，保證其收線速度恒定，從某種意義上講也保證了起收線的張力恒定。
2.調(diào)試說明：
為了配合斷線的檢測，在啟動的時候，先將擺桿托起到平衡位置，等線拉緊了，再松開，防止擺桿在短線位置，電機不能啟動。
在調(diào)試時，首先將主拉和收卷變頻器的開環(huán)矢量方式調(diào)試正常。根據(jù)工藝要求的最大線速度計算出收卷變頻器所需要的最大運行頻率，然后根據(jù)實際的傳動比對應(yīng)好主拉的最大頻率，保證前后級的線速度差不是很大。從而根據(jù)擺桿電位器反饋值做PID調(diào)節(jié)控制收卷變頻器時，可以很好的控制前后級的線速度同步。另外，主拉變頻器的加減速時間盡可能的長（一般在80-100s），可以平穩(wěn)的進行加減速。
調(diào)試過程中的問題及解決方法
2.1 啟動開始階段，收線擺干往上翹，直到把線拉斷了，分析是
A、由于收線電機的速度突然上升太快的原因。由于收線電機開機時速度的偏差比較大，在進行調(diào)解的時候調(diào)解的量過大，找到機械上因為電磁剎車片放開的時候還有一定的摩擦力，導(dǎo)致收卷電機啟動上就慢一步，通過調(diào)整剎車片，解決這個方面的問題
B、還有就是同步頻率沒有調(diào)整好，通過調(diào)整最大線速度，使變頻器運算的線速度和實際的線速度更接近。
2.2啟動后拖著擺桿感覺又往下壓的力量。
分析：作用在擺桿上的力都是往上的力，除了擺桿的自重，但是明顯感覺這個力更擺桿自重的理不一樣，而且要大于擺桿的自重，可能是由于正好處于擺桿起/落的臨界狀態(tài)，而且變化頻繁，是擺桿抖動的反應(yīng)。問題有待分析，解決的方法已經(jīng)找到。
解決：通過調(diào)大最大的線速度，現(xiàn)象解決。
2.3 拉絲電機升速到設(shè)定值的一刻，擺桿有個比較大的波動，有時大的波動可能短線或者判斷為斷線。
分析：由于收線電機是從動的，在拉絲加速過程中，收卷的速度總是滯后的，如果拉絲不加速了，收卷通過的PID的調(diào)解有個過調(diào)，這個是pid調(diào)解的作用。
解決：調(diào)大一點微分時間，擺桿在收到大的擾動是很快回到平衡位置而且超調(diào)量也減小。
2.4停車過程中，收卷電機總是比拉絲電機晚停止，造成線被拉斷。為了配合斷線的檢測，在啟動的時候，先將擺桿托起到平衡位置，等線拉緊了，再松開，防止擺桿在短線位置，電機不能啟動。
在調(diào)試時，首先將主拉和收卷變頻器的開環(huán)矢量方式調(diào)試正常。根據(jù)工藝要求的最大線速度計算出收卷變頻器所需要的最大運行頻率，然后根據(jù)實際的傳動比對應(yīng)好主拉的最大頻率，保證前后級的線速度差不是很大。從而根據(jù)擺桿電位器反饋值做PID調(diào)節(jié)控制收卷變頻器時，可以很好的控制前后級的線速度同步。另外，主拉變頻器的加減速時間盡可能的長（一般在80-100s），可以平穩(wěn)的進行加減速。
調(diào)試過程中的問題及解決方法
2.1 啟動開始階段，收線擺干往上翹，直到把線拉斷了，分析是
A、由于收線電機的速度突然上升太快的原因。由于收線電機開機時速度的偏差比較大，在進行調(diào)解的時候調(diào)解的量過大，找到機械上因為電磁剎車片放開的時候還有一定的摩擦力，導(dǎo)致收卷電機啟動上就慢一步，通過調(diào)整剎車片，解決這個方面的問題
B、還有就是同步頻率沒有調(diào)整好，通過調(diào)整最大線速度，使變頻器運算的線速度和實際的線速度更接近。
2.2啟動后拖著擺桿感覺又往下壓的力量。
分析：作用在擺桿上的力都是往上的力，除了擺桿的自重，但是明顯感覺這個力更擺桿自重的理不一樣，而且要大于擺桿的自重，可能是由于正好處于擺桿起/落的臨界狀態(tài)，而且變化頻繁，是擺桿抖動的反應(yīng)。問題有待分析，解決的方法已經(jīng)找到。
解決：通過調(diào)大最大的線速度，現(xiàn)象解決。
2.3 拉絲電機升速到設(shè)定值的一刻，擺桿有個比較大的波動，有時大的波動可能短線或者判斷為斷線。
分析：由于收線電機是從動的，在拉絲加速過程中，收卷的速度總是滯后的，如果拉絲不加速了，收卷通過的PID的調(diào)解有個過調(diào)，這個是pid調(diào)解的作用。
解決：調(diào)大一點微分時間，擺桿在收到大的擾動是很快回到平衡位置而且超調(diào)量也減小。
分析：由于收卷電機的減速比小于1，為0.86，而且收卷棍子上的慣量比較大，另外收卷的速度是對拉絲速度的跟蹤，總是慢于拉絲，所以停車時，造成收卷比拉絲晚停，只要多轉(zhuǎn)半圈，就可能把線拉斷。
解決：收卷要比拉絲早停，收卷早停對線材和系統(tǒng)沒有任何影響，這樣利用拉絲變頻器里的繼電器FDT輸出功能，在拉絲到0.5HZ時，拉絲變頻器停止，并且電磁剎車作用，解決了停車的問題。
2.5啟動停車時，拉絲電機的加減速時間不可控
分析：拉絲電機應(yīng)該加減速時間長一點，這樣便于收卷電機的跟蹤�？墒菍τ谠O(shè)定再長的加減速時間，好像也沒有作用
解決：發(fā)現(xiàn)拉絲電機的停車方式為自由加減速，調(diào)整為直線加減速后好了。
2.6啟動后發(fā)現(xiàn)擺桿上去后又降下，手托住后有上升，讓后還是會降下。
分析：查看卷徑計算一直在大變化，影響了收卷的線速度，原因在于最高的線速度設(shè)定值高于實際的值了，讓擺桿長時間處于高于設(shè)定值的位置，卷徑計算的值就高于實際值，電機的速度就下降。反復(fù)這樣，另外一個原因在觀察了拉絲電機啟動過程，到1~2hz時候徘徊不上，有時還會下降，可能考慮是低頻力矩不夠，通過對EV2000進行低頻力矩補償，解決
解決：降低最小線速度，現(xiàn)象解決。對EV2000進行低頻力矩補償，解決
3，調(diào)試總結(jié)
3.1、影響調(diào)試進度的原因有很多，包括很多的機械的和外圍電器的原因，如果僅從變頻器去調(diào)節(jié)，可能永遠也達不到目的，所以要多注意從現(xiàn)象先去排除外圍的影響。在拉絲機調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)有一些參數(shù)是比較重要的：最大線速度、最小線速度、拉絲電機的加減速時間、卷徑計算、卷徑濾波、pid參考量為卷徑。
3.2、調(diào)試最終現(xiàn)象結(jié)果：
啟動升速過程：開始擺桿位置保持平穩(wěn)，且稍低于設(shè)定值；
啟動-〉設(shè)定頻率：擺桿一個小的波動，上下擺動一下，保持在平衡位置；
設(shè)定頻率運行：擺桿平穩(wěn)，觀察擺桿反饋電壓，在設(shè)定值上下0.25v波動，擺桿看上去平穩(wěn)的。正常波動在一個上下擺動可以消除掉；
升/降速過程：升速波動平穩(wěn)，擾動可以在一個振蕩中就消除；
停車過程：擺桿波動不大，在低于設(shè)定值1.2v內(nèi)波動，拉絲降到0.5hz，收卷提前剎車；
停車：擺桿固定在偏設(shè)定值1.2v的高度位置。
附表：1
Ev2000主要修改參數(shù)
F0.00=3 F7.00=9 F7.10=2 F7.13=0.5 F7.15=0
F7.30=96 FH.00=2
F0.09=2.5轉(zhuǎn)矩提升
TD3300主要修改參數(shù)
F0.02=1 F0.03=0 F0.05=1 F0.07=50 F0.08=50 F0.09=0.5 F0.10=0.5 F0.11=0.5
F1.00=0 F1.01=4.0
F7.00=0 F7.02=2 F7.03=10 F7.04=3 F7.05=1.0 F7.06=12 F7.07=2.5 F7.08=0.95 F7.09=0 F7.10=0 F7.11=0.1 F7.12=50 F7.13=100
F8.00=0 F8.01=0 F8.02=50 F8.03=100 F8.04=4 F8.06=0 F8.07=0 F8.08=1 F8.09=300 F8.10=223 F8.11=0 F8.12=223 F8.17=0
FA.10=7
FC.00=2 FC.01=0 FC.02=0 FC.03=1940 FC.04=500 FC.05=9.99
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