引言

房地產(chǎn)行業(yè)的迅猛發(fā)展使得陶瓷和木材行業(yè)的發(fā)展蒸蒸日上。但陶瓷的生產(chǎn)加工環(huán)境污染大，木材的大規(guī)模投入導(dǎo)致森林綠化銳減。隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，越來越多的新材料產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。安徽廣德縣某木工機(jī)械采用全新的聚乙烯低發(fā)泡鈣塑板，其具有機(jī)械強(qiáng)度高，緩沖性能佳，溫度適應(yīng)性強(qiáng)，耐輻射等優(yōu)勢(shì)。但在生產(chǎn)加工過程中易變性，且印花要求高。因此對(duì)驅(qū)動(dòng)部分有極高的要求。

 

板材牽引機(jī)電控原理介紹

數(shù)控雕刻機(jī)電控系統(tǒng)組成

牽引機(jī)功能介紹：板材牽引機(jī)的作用是生產(chǎn)固定厚薄、固定寬度和具有特殊印花的塑料板，該板成型后用于房產(chǎn)建設(shè)。加工的前一部分工序?yàn)樗芰蠑D出機(jī)，即塑料擠出機(jī)將原材料混合熱塑成型擠出后，板材牽引機(jī)構(gòu)將擠出的板材牽引拉出。但是由于前端擠出機(jī)出來的物料不一定均勻，因此可能會(huì)導(dǎo)致有的板材寬，有的板材窄。因此需加裝位置傳感器以做寬度信號(hào)反饋。

 

控制要求

1、低頻力矩大，穩(wěn)速精度高：因?yàn)閷?shí)際運(yùn)行的轉(zhuǎn)速不高，因此一定要保證恒轉(zhuǎn)矩輸出，即使在低俗也要保證很大的出力；需要保證板材厚薄一致，因此穩(wěn)速精度一定要高，否則會(huì)導(dǎo)致出來的板材厚薄不均。

2、寬度定位控制：需要保證寬度一致，因此需要寬度定位，可通過位置傳感器進(jìn)行位置信息采樣，作為板材寬度信號(hào)反饋。變頻器通過接受寬度信號(hào)了解當(dāng)前來料的多少，判斷是需要升速還是降速。

3、復(fù)合頻率給定：大多數(shù)情況下標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速即可滿足要求，因此需給定一個(gè)基本合適的基頻給定。偶爾來料不均勻需要頻率調(diào)節(jié)，變頻器通過PID調(diào)節(jié)輸出一個(gè)復(fù)合頻率，疊加頻率保證響應(yīng)當(dāng)前寬度信息，保證物料異常時(shí)也可款速響應(yīng)。

4、調(diào)節(jié)頻率可控：調(diào)速太慢會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)偏慢，板材厚薄不均；調(diào)速太快會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速波動(dòng)大，印花面不夠均勻。因此疊加頻率需加上下限限定。

數(shù)控雕刻機(jī)電控樣圖

 

綠源電氣CT100變頻解決方案

控制方案

方案說明

變頻器的啟停方式為端子啟停，即通過數(shù)字量輸入端子實(shí)現(xiàn)通過外部按鈕給變頻器DI1/DI命令，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起停。

考慮到系統(tǒng)緊急故障時(shí)可能需要快速剎車以避免機(jī)械損壞，通過DI3為端子實(shí)現(xiàn)急停功能。變頻器故障信號(hào)通過可編程繼電器端子輸出，在變頻器故障時(shí)系統(tǒng)接收故障信號(hào)以避免誤動(dòng)作導(dǎo)致的機(jī)械損害。故障清除后可通過復(fù)位端子解除故障鎖定。

由于系統(tǒng)采用的是兩路頻率源疊加，在試機(jī)過程中可能會(huì)帶來不變，因此加了一路單動(dòng)開關(guān)，在調(diào)試模式時(shí)可以通過單動(dòng)按鈕實(shí)現(xiàn)頻率源的切換。

系統(tǒng)調(diào)速方式為兩路頻率組合疊加，主給定為鍵盤給定，從給定為PID給定，從給定調(diào)節(jié)量小，設(shè)定一個(gè)較小的上下限即可。

具體工況

電機(jī)	額定電壓	額定電流	額定轉(zhuǎn)速	額定頻率	額定功率
主軸電機(jī)	380V	4.8A	1440rpm	50HZ	2.2KW

參數(shù)設(shè)置

功能碼	設(shè)定值	功能描述	備注
F00.00	1	控制模式選擇	矢量控制模式
F00.01	1	起停控制模式	端子起停模式
F00.02	2	主頻率給定模式	鍵盤設(shè)定
F00.03	5	輔助頻率給定	PID調(diào)節(jié)量
F00.05	3	頻率給定方式	X+Y頻率給定
F00.14	5S	加速時(shí)間	可適當(dāng)調(diào)整
F00.15	5S	減速時(shí)間	可適當(dāng)調(diào)整
F01.02	----	額定功率	一定要按照電機(jī)銘牌進(jìn)行設(shè)置以保證自學(xué)習(xí)出來的參數(shù)正確。
F01.03	----	額定頻率	--
F01.04	----	額定轉(zhuǎn)速	--
F01.05	----	額定電壓	--
F01.06	----	額定電流	--
F06.01	1	正轉(zhuǎn)運(yùn)行模式	--
F06.02	23	單動(dòng)運(yùn)行模式	單動(dòng)模式下頻率給定切換到主頻率給定
F06.03	6	緊急停車	--
F06.04	7	故障復(fù)位	--
F07.03	2	故障輸出	--
F09.01	50	PID給定值	--
F09.04	5%	PID調(diào)節(jié)上限	疊加頻率最大25轉(zhuǎn)
F09.05	-5%	PID調(diào)節(jié)下限	疊加頻率最小-25轉(zhuǎn)
F09.06	1.2	PID比例增益	--
F09.07	0.8	PID積分時(shí)間	--
F12.00	2	本機(jī)通訊地址	--
F12.01	4	通訊波特率	--
F12.02	0	校驗(yàn)方式	--

 

現(xiàn)場圖片

 

關(guān)鍵點(diǎn)說明：由于前端喂料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速基本恒定，因此輔助調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)量不需要太大。如果輔助頻率調(diào)節(jié)太小，對(duì)于位置信號(hào)的響應(yīng)偏慢，會(huì)導(dǎo)致出板寬度厚薄不均；如果輔助調(diào)節(jié)頻率太大，單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速變化太大，會(huì)導(dǎo)致板材印花部分異常，印出來的花紋或深或淺：因此PID調(diào)節(jié)上下限需做合理的設(shè)定。

 

CT100系列變頻器技術(shù)說明

綠源電氣CT100變頻器以DSP控制系統(tǒng)為平臺(tái)，采用國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的無PG矢量控制技術(shù)，并配合多種保護(hù)方式，可應(yīng)用于異步電機(jī)，提供優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)性能。產(chǎn)品在風(fēng)道設(shè)計(jì)，硬件配置，軟件功能方面都極大的提升了客戶易用性及環(huán)境適應(yīng)性。

 

技術(shù)特點(diǎn)

◆ 準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)：準(zhǔn)確的旋轉(zhuǎn)或靜止的電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)，調(diào)試方便，操作簡單，提供更高的控制精度和響應(yīng)速度

◆ 矢量化的V/F控制：自動(dòng)定子壓降補(bǔ)償和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，保證VF控制模式下也可有優(yōu)異的低頻大轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

◆ 軟件限流限壓功能：良好的電壓、電流限制，有效進(jìn)行關(guān)鍵控制參數(shù)限幅以降低變頻器的故障風(fēng)險(xiǎn)。

◆ 多種制動(dòng)模式：提供多種制動(dòng)方式，保證系統(tǒng)停機(jī)穩(wěn)準(zhǔn)快。

◆ 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：較高的整機(jī)過溫點(diǎn)，獨(dú)立的風(fēng)道設(shè)計(jì)，加厚三防漆處理，更適合在木工機(jī)械濕度大，木材粉末多的場合。

◆ 轉(zhuǎn)速追蹤再起動(dòng)功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)的無沖擊平滑起動(dòng)。

◆ 自動(dòng)電壓調(diào)整功能：當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí)，能自動(dòng)保持輸出電壓恒。

◆ 全面的故障保護(hù)：過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護(hù)功能。

 

結(jié)束語

板材牽引機(jī)的功率很小，控制方案也不是很復(fù)雜，但是其對(duì)于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的精度和板材寬度的信息反饋卻很敏感，因此需要做非常精細(xì)的調(diào)節(jié)。CT100系列變頻器是綠源電氣新開發(fā)的高性能開環(huán)矢量變頻器，其卓越的性能和豐富的功能使其在數(shù)控板材牽引機(jī)上得到了非常好的應(yīng)用，得到了客戶的極佳贊譽(yù)。