分切机转矩方案收卷

一、现场情况：
 现场机械与设备：卷纸分切机
 蓝海华腾变频器型号：主机 V5−H−4T 7.5G/11L、收卷机 V6−T−4T 11−T0
 电机铭牌参数：
主电机额定功率7.5kW、额定转速1440 rpm、额定电流15.4A、基本运行频率50HZ
上下轴电机额定功率11kW、额定转速1440 rpm、额定电流22.2A、基本运行频率50HZ
二、系统接线图：

图 1

三、系统方案：
本系统收卷变频器加编码器作闭环控制，提高控制转速精度，接线见上图所示。
这里有个计算公式：张力（F）*卷径（D/2）=转矩（T）
本系统采用一台主机对纸品进行传动，主机前级的原材料纸卷轴一侧有个制动气阀，避免材料卷轴飞车，材料经过切纸刀片，将纸品切成同宽度的样纸，然后收卷轴将纸样收到卷轴上。现场收卷材料图片可以见后面附图。
主机为一台7.5 kW变频器作主拉伸与传动，X1端子作起停设置，AO1输出前级速度给收卷变频器，由AI1模拟通道作线速度给定，调节电位器可以改变主机运行速度。具体端子接线图见上图。
收卷机为两台11kW变频器，收卷电机加编码器，提高速度控制精度，有上下两个收卷轴。收卷系统在转矩控制模式下实现恒张力控制，AI1输入速度限定指令，即前级速度限定指令，AI2输入张力给定指令，X1端子作运行停机指令，X2端子作卷径复位。
这里要详细说明收卷机是怎么实现恒张力控制的：首先我们要明白由AI2给定的张力指令是力F？还是转矩T？一般的转矩控制时，设置功能码Pd.00=1(H1.00=0),由模拟通道AI给定的是转矩（T），在生产中随着收卷卷径变大，张力（F）会变小。但是我们这里应用的是转矩控制模式有效，即H1.00=1，所以由AI2通道给定的是变频器控制电机出力F，即给定上面公式里的张力（F），在分切卷纸生产中，当由电位器给定张力恒定后，纸张的绷紧程度就一致了，然后增大前级速度，随着收卷纸越来越多，卷径也越来越大，变频器要能够准确计算卷径变大的数值，才能增大输出足够的转矩，变频器DSP会自动下达指令,当卷径变大时转矩正比于卷径变大,以保证收卷张力（F）恒定。这里卷径计算是否正确是控制的关键。
在本系统中，卷径计算准确，收纸过程运行稳定，与前级速度保持同步，收卷纸料整齐，松紧程度一致，能够很好的满足客户生产的需求，得到客户的认可。
四、功能码设置：
首先作电机参数旋转自整定，需要拆下电机上的皮带，设置P0.15=基本运行频率、P9.02=电机额定转速、P9.03=电机额定功率、P9.04=电机额定电流，P9.15=2，启动变频器，键盘显示“—AT—”作旋转自整定。
收卷变频器功能码参数设置：
P0.03=8、P0.04=1、P0.06=1、P0.08=6、P0.09=20、P2.02=3Ebd、P5.00=2、P5.01=32、P6.21=0048、Pd.00=1、H0.00=1、H0.04=320（现场最大线速度）、H0.05=3（现场最小线速度）、H0.06=2.5、H0.07=750、H0.08=90、H0.09=90、H0.10=90、H0.16=0.1（为卷径检出时间，根据现场情况而定）、H1.00=1、H1.01=01、H1.02=1000（为最大张力设定，根据现场情况而定）、H1.08=700（为现场材料密度）、H1.09=1830（为材料宽度，根据生产切割需要的宽度设定）、H1.12=1024（编码器每转脉冲数）、H1.13=编码器方向（设定一个方向后，可按键盘点动，如果电流过大，电机抖动厉害，则改变一下方向）、H2.13=1、H2.14=1或者8
主机变频器功能码参数设置：
P0.04=1、P0.08=6、P0.09=30、P0.16=2.6、P5.00=2、P6.00=4440、P6.01=0.4、P7.02=9、P7.04=48、PA.09=1
设置好以上功能码参数后，可以实现收卷变频器跟随前级速度做恒张力控制，收卷纸样效果良好，满足了生产的需求。
五、注意事项：
做卷径计算，调试人员在现场首先要做的事情就是搞清楚几个重要参数。问：H0.04=最大线速度、H0.05=最小线速度、H0.07=满卷设置、H0.08=空卷设置、H1.08=材料密度（问不到，可以自己估计）、H1.09=材料宽度、H0.06=传动比（问不到，可以自己测）。
在做卷径计算调试参数时，要时刻观察运行中H0.11的变化情况，联系d2.21=实际计算卷径，然后目测纸张收卷的卷径，估计卷径大小，看d2.21显示值是否与目测估计值一致，如果d2.21偏大则设置最大线速度H0.04过大，可以将H0.04改小点，再观察数值显示情况，然后做相应的参数修改。d2.21为变频器计算实际卷径，通过H0.16卷径检出时间，d2.21的数值会过度到H0.11，H0.11为变频器作转矩输出改变的参考数据，适当调整H0.16卷径检出时间，可以得到更好的控制效果。
调试过程中，观察收卷变频器AI1、AI2模拟量电压显示多少，观察AI1速度限定模拟量显示与前级运行频率是否一致。
六、现场照片
在50HZ全速度运行时，上下卷分别收完一卷纸料，收卷纸张整齐松紧一致