艾默生TD3300变频器在表面处理生产线中的应用(doc7)

艾默生 TD3300 变频器在表面处理生产线中的应用
表面处理生产线是对布匹、广告纸等材料表面涂一层特殊的化学材料的过程，整条生产
线都使用的是艾默生的 TD3000 系列变频器，在生产线的最后环节－收卷，使用的是艾默生
TD3300 变频器。生产线的后半段环节工艺图（牵引三和收卷一、二）如图 1 所示：
　　
　　
　　1、 牵引三的变频器为 TD3000 5.5KW，控制 4KW 电机，减速比为 35，牵引辊为 300mm；
　　2、 收卷一、二为 TD3300 11KW 变频器，控制 11KW 电机，电机额定转矩为 70N.m，Ie＝
24.8A，两台收卷电机轮流工作；
　　3、 收卷条件：
　　4、 卷径变化范围：216～1500mm
　　张力变化：200 牛～1800 牛
　　减速比：43
　　按照以上要求，计算出收卷时需要最小转矩为：
　　Tmin＝Dmin×Fmin/（i×1000）＝216×200÷43÷1000＝1，
　　变频器输出转矩为：1/70＝1.45％，
　　最大时变频器输出转矩为：Tmax＝Dmax×Fmax/i/Tn＝89.7％；
　　按照计算出来的转矩变化，范围大，而且在最小转矩时，所需转矩太小，而 TD3300 变频
器，作开环张力控制时，实际上是转矩控制，转矩控制的精度比矢量变频器的速度控制要低
得多，我们的变频器要求转矩最小输出达到 10％以上，而且要求 Tmax/Tmin 最好小于 7，从
这一方面考虑，使用开环张力控制很难实现这种工况下的控制。综合分析现场的工况，因无
法实现转矩控制，由于还装有一个张力传感器，可以考虑作速度模式下的张力闭环控制。
　　二、 方案修改
　　修改后的方案如下图 2 所示：
　　
　　
　　速度模式下的张力闭环控制，为矢量变频器普通速度模式下作 PID 闭环控制，频率指令
由 PID 输出调节量和同步匹配指令叠加构成，在此方案中，避免了因转矩变化范围过大而无
法控制的局面，同时，由于频率指令由同步匹配指令和 PID 调节输出叠加，可以减少 PID 的
调节量。
　　同步匹配频率指令的计算方程式：
　　f＝（V×p×i）/（D×π）
　　V－材料线速度
　　P－电机极对数
　　i－机械传动比
　　D－卷筒的卷径
　　变频器的运行频率：
　　f1＝f＋△f
　　△f 为 PID 调节输出量
　　卷径计算：厚度积分法
　　根据材料的厚度按照卷筒旋转的圈数进行卷径累加（收卷）或递减（放卷），因每层只
有一圈，设定每层圈数为 1，计圈的方法通过编码器（PG）获得，材料变化时，通过总线通讯
由触摸屏直接修改材料厚度参数。
　　线速度信号：
　　通过前级牵引艾默生 TD3000 变频器的 AO1 模拟端子输出信号给艾默生 TD3300 变频器的
AI2 模拟输入端子，调整 AO1 的增益和零偏，保证模拟量和线速度的对应关系。
　　三、调试过程
　　按照系统设计接线完毕后，开始调试过程。
　　1、 张力反馈装置的调整：