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艾默生TD3300变频器在张力控制中的应用
在丙纶纺粘无纺布后处理联合机中,无纺布首先经过扩散风道牵伸,然后在铺机上成以后,用预压辊进行第一次成型,再用热轧机进行第二次成型,第二次成型热轧机可以根据用户的要求轧出不同的花纹,来满足市场的需要,第二次成型的无纺布再通过几道扩幅辊,冷却辊,张力辊等等,最后用收卷机收卷,如图(一)所示。收卷效果的好坏,往往处决于热轧机和收卷机之间的张力的恒定,张力控制的稳定,收卷的效果肯定令人满意。
在传统的张力控制方案中,一般都是使用张力控制器,把张力传感器接到张力控器上,作为张力反馈;在张力控制器上设定工艺所需要的张力,作为张力给定;然后张力控制器把给定的张力和反馈过来的张力进行PID运算,最后输出模拟量信号给变频器作为主令信号去驱动负载。在这种张力控制系统中,不但张力控制器要求相当高,而且对变频器的要求也很高,变频器不仅要有很快的响应时间,还要对模拟量有很好调节的滤波时间。因此控制成本不但偏瓷像机高,而且在现场调试时很不方便,所以提出一种用艾默生TD3300变频器来取代张力控制器对此进行张力控制的方案。
图(一)丙纶纺粘无纺布后处理联合机示意图
根据供应商的介绍,艾默生TD3300变频器做张力控制方案时比较常见而成熟的有两种选择方式:一是开环张力控制因素1:电子拉力实验机力值传感器转矩模式;二是闭环张力控制速度模式。开环张力控制模式不需要张力反馈,系统配置少,但张力控制精度略低,加减速时张力控制效果没有稳速时好。闭环张力控制模式需要张力反馈,但在整个加减速及稳速运行中都能够保持张力恒定。鉴于此,我们决定采用TD3300张力控制变频器的闭环张力控制模式。
选择TD3300变频器闭环张力控制速度模式时,TD3300变频器参数中必须先娃娃机择F3.06=1。左手拧松电磁体杆上的固定手柄大家都知道TD3300系列的变频器有三个模拟量输入端子,且每个端子都有各自独立的滤波时间,同时还可以在放电瞬间灯泡会闪光通过功能码设置端子接收的信号类型(电压,电流等)。在本方案中,张力传感器检测出来的实际张力信号,接在一个张力显示表上,张力表可以把传感器信号转换成不同类型的模拟量信号(V,V,±10V等),然后送给变频器作为张力反馈信号。其连接形式如图(二)所示。
图(二)张力反馈示意图
假定收卷机实际运行的频率设为F,实际的运行中F=F1+ FPID,F1:为同步频率,在此方案中来源于热轧机变频器的模拟量输出,经过机械传动比,前后压辊,卷筒等参数计算后作为同步频率;FPID是变频器经过PID运算后得到的计算频率。而在TD3300变频器进行PID运算时必须得保证有两个条件,即张力反馈和张力给定。把热轧机变频器输出接过来的同步频率接在TD3300模拟量端口AI1,把从张力表接过来的模拟量接在TD3300模拟量端口AI2作为张力反馈。而张力给定有不同的方式:可以由面板F8.02直接给定,可以用Profibus数字量通讯给定,还可以用壁灯模拟电位器AI3手动给定。在不同的工艺要求下,设置不同的张力给定值。而系统的实际张力值通过张力传感器后可以直接显示在张力表上,供工艺人员监测。其具体连接如图(三)所示。
图(三)电气传动系统配置示意图
(此图需要改进,可以考虑包括前级EV2000变频器)
AI1,AI2,AI3都有相对应的功能码来进行选择,分别是F6.00,F6.01和F6.02,而且还有相对应调节滤波时间的功能码F6,03,F6,04和F6,05。
同步频率:AI1可以用FC组参数来确定,FC组参数确定它的线速度类型和最大线速度,这样一旦标定好,热轧机和收卷机基本上是同步的,为以后的PID运算垫下了基础(FC0.00线速度输入选择,FC0.03最大线速度输入等等)。
张力反馈:AI2可以用F7组参数来确定反馈量通道的选择(F7.02为反馈量的选择);
张力给定:AI3可以用F8组参数来确定给定量是手动给定,面板给定,模拟电位器给定,还是Profibus数字量通讯给定(F8.00为卷取模式,F8.01张力选择,F8.02张力数字给定,F8.03最大张力等等)。具体详细操作见TD3300操作说明书
丙纶纺粘无纺布后处理联合机中收卷机采用艾默生TD3300变频器的方案中,现场配置简洁,工作稳定,调试方便。实际的收卷效果板钻非常理想,端面整齐,张力稳定。正是基于变频器TD330的张力控制特点,加上其完善的功能、高可靠性和优秀的性能价格比,满足了用户的要求。(end)
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