变频器 PLC 伺服驱动 触摸屏

二 MV600T变频器在薄膜分切机中的应用

　　2.1 MV600T变频器概述

　　MV600T是麦格米特驱动技术有限公司开发的张力控制专用变频器，能够自动控制输出转矩或自动调节被控牵引机的速度，从而使带（线）材上的张力保持恒定,适用于造纸、纸加工、印染、包装、电线电缆、胶粘带、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶等行业。对于收、放卷的控制，变频器内部自带卷径计算模块，能够自动计算卷筒直径的变化，使得张力控制更加精确。使用MV600-T变频器可以完全替代力矩电机、直流电机、张力控制器等而独立地构成张力控制系统，相对于传统的张力控制器加变频器控制方案，使用本变频器可以使系统更简洁、降低成本、易于维护并且获得更为稳定的控制效果。

　　2.2 系统方案

图1 系统原理图

　　通过触摸屏，用户可以对工作速度、运行张力、料卷直径等参数进行设置，同时可以显示设备的当前运行状态，并对当前的故障信息进行显示，以便用户作进一步处理。

　　PLC协调外围设备的动作，并按用户设定的工艺控制设备的运作，对变频器作张力给定和频率设定。

　　本系统采用MV600T张力控制专用变频器做收放卷控制，可确保设备运行过程中张力恒定、速度平稳，是整套系统的控制核心部分。

图2 张力控制示意图

　　图2是整个系统的张力控制示意图，MV600G作为主驱动，控制整个系统的运行速度，MV600T张力控制专用变频，驱动收/放卷电机，通过张力传感器/浮动辊反馈回来的张力的大小（或浮动辊位置反馈回来的电压信息），做闭环控制，以保证整个系统的张力恒定、速度稳定。利用编码器与变频器作闭环控制，使变频器可以在高速度精度和恒张力下运行，同时PG3把信号送给PLC，由PLC计算当前的运行速度、距离等数据。

　　PLC实现协调控制，逻辑控制处理。PLC实现线速度，运行命令传递到变频器，并收集变频器的运行状态。同时传递变频器参数修改信息。

　　选用MV600T张力控制专用变频器实现放卷和收卷控制，选用MV600G高性能矢量控制变频器实现主牵引控制。变频器以闭环矢量控制运行，安装脉冲编码器（PG）。

　　收、放卷变频器工作于张力闭环速度模式，MV600T自带卷径计算功能。

　　为了保证系统的快速起停要求，尤其是急停的技术指标。变频器都需外接制动电阻。

　　2.3 电气配线图

　　2.3.1主驱动变频器接线图

图3  主牵引变频器接线图

　　MV600G变频器通过端子进行起停运行控制，运行速度设定，故障停机和复位处理。

　　2.3.2 收、放卷变频器接线图

图4  收、放卷变频接线图

　　MV600T变频器通过端子进行起停运行控制，张力给定设置，张力方向设定，运行线速度设定，初始卷径复位，故障停机和复位处理。

　　三 参数设置

　　3.1 牵引变频器参数设置

　　牵引电机选用的是麦格米特MV600G高性能矢量控制变频器，以下是该变频器的主要功能码设置，供参考。

功能码
 功能描述
 设定值
 设置参数说明
 
P02.00
 电机与模式选择
 0001
 带PG矢量控制，异步电机
 
P02.02
 运行命令通道选择
 1
 端子运行命令通道
 
P02.04
 主设定频率源选择
 3
 AI模拟给定
 
P09.00
 多功能输入端子X1功能选择
 1
 正转FWD
 
P09.02
 多功能输入端子X3功能选择
 22
 外部复位输入
 
P10.01
 模拟量AI功能选择
 9
 主给定频率给定（单极性）
 
P10.23
 模拟量输出端子AO1功能
 0
 输出频率
 
P10.26
 模拟量输出端子AO2功能
 0
 输出频率
 

　　　　3.2 收、放卷变频器参数设置

　　收放卷电机驱动器选用的是麦格米特MV600T张力控制专用型变频器，以下是该变频器的主要功能码设置，供参考。

功能码
 功能描述
 设定值
 设置参数说明
 
P02.00
 电机与模式选择
 0001
 带PG矢量控制，异步电机
 
P02.02
 运行命令通道选择
 1
 端子运行命令通道
 
P09.00
 多功能输入端子X1功能选择
 1
 正转FWD
 
P09.02
 多功能输入端子X3功能选择
 109
 张力方向切换
 
P09.03
 多功能输入端子X4功能选择
 22
 外部复位输入
 
P09.04
 多功能输入端子X5功能选择
 107
 卷径复位输入
 
P09.20
 继电器R1输出功能选择
 16
 变频器故障
 
P14.01
 PID反馈通道选择
 1
 AI2
 
P14.04
 PID调节特性选择
 
 根据实际情况调整正反作用
 
P14.05
 比例增益Kp
 0.5
 根据实际情况调整
 
P14.06
 积分增益Ki
 0.001
 根据实际情况调整
 
P14.08
 积分分离阈值
 100
 根据实际情况调整
 
P50.00
 张力控制选择
 3
 闭环张力速度模式
 
P50.01
 卷曲模式
 0/1
 收卷电机  0：收卷模式

放卷电机  1：放卷模式
 
P50.02
 张力设定选择
 1
 AI模拟给定
 
P50.05
 最大张力
 100
 最大模拟量输入对应的张力

根据实际情况设定
 
P50.13
 线速度输入选择
 1
 AI模拟量设定
 
P50.16
 最大线速度
 260.0
 主驱动变频器输出最大频率时系统的线速度，根据实际情况设定
 
P50.17
 卷径计算最小线速度
 10.0
 低于此线速度，卷径不计算
 
P50.18
 卷径来源选择
 1
 线速度计算
 
P50.19
 最大卷径
 500
 根据实际情况设定
 
P50.20
 空心卷径
 90
 根据实际情况设定
 
P50.21
 卷径滤波时间
 20.000
 卷径计算的滤波时间

不宜过小，否则容易振荡
 
P50.30
 初始卷径选择
 0
 数字设定
 
P50.34
 当前卷径
 
 根据实际情况设定
 
P50.36
 机械传动比
 
 根据实际情况设定
 
P50.58
 张力闭环控制调节限幅
 50.0
 
 
P50.59
 张力闭环控制调节限幅偏置
 10.0
 
 
P50.67
 AI1张力功能选择
 23
 线速度输入
 
P50.69
 AI3张力功能选择
 20
 张力给定
 

　　　　四 调试步骤及注意事项

　　· 检查电气接线；

　　· 脱开负载，进行电机参数调谐；

　　· 某一确定速度下，用测速器对电机和卷取辊进行速度测试，根据测试结果计算各传动点的传动比并设置；

　　· 设置基本参数，试运转，观察电机运行方向，调整到正确的方向；

　　· 穿料，带料调试，根据效果合理调整各参数设置，直到符合控制要求；

　　· 在机台规格所规定的线速度范围内，从最低线速度到最高线速度进行试车运行，观察控制效果，根据需要调整参数；

　　· 在空心卷径和最大卷径之间试车运行，观察控制效果，根据需要调整参数；

　　· 参数备份，上传到操作面板，并记录

　　五 结束语

　　薄膜分切机控制系统是一种对张力要求较为严格的电气控制系统，无论是在零频，还是在高速运行状态下，MV600T张力专用变频器均表现出极为优良的张力控制性能，最小张力可以控制到1.0kg，而保持张力的恒定，该方案对其它类似的张力控制系统具要重要的参考价值。