油毛氈切割包裝機的功能是將油毛氈的切割和簡單的包裝,這是一種控制復(fù)雜的機械,同時涉及定位和張力控制等工控領(lǐng)域知識。而作為融合了控制、傳動和通信等三個核心的三科SKI600通用重載變頻器,同時集主站、控制、總線、飛剪、防護(hù)等功能于一身,則能正好能夠很好的滿足這一控制需求。
SKI600三科通用重載變頻器具有以下基本特點:
1)通信速度快:內(nèi)置 CANopen現(xiàn)場總線和 MODBUS,可選購多種通信模塊,適用于大型工程項目。
2)控制多樣化:速度/扭矩/位置控制模式,標(biāo)準(zhǔn)液晶顯示器,可選發(fā)光二極管。穿墻安裝,系統(tǒng)保護(hù)級別提高。
3)節(jié)約成本與空間:內(nèi)建10 K容量 PLC,做 CANopen主站,異步電機和同步電機控制一體化,高效節(jié)能。
4)過負(fù)載能力超強:普通負(fù)荷的額定輸出電流:120%,1分時;150%,1分時,重負(fù)荷的額定輸出電流。
5)運行穩(wěn)定節(jié)能:內(nèi)置直流反應(yīng)器(≥37 kW)與制動裝置(≥30 kW)、DC-BUS直流母線可以并行使用。
圖1 油毛氈切割包裝機
一、油毛氈切割包裝機的工作流程
第一個步驟,收料輥完成原點定位,準(zhǔn)備收卷油氈(定位的目的是將開口對準(zhǔn)送來的油氈,使其進(jìn)入固定狀態(tài));
第二個步驟,收料輥通過張力控制來收卷油氈。在此過程中,送料輥上的編碼器反饋定位信號給 PLC以確定所送油氈的長度,到達(dá)指定長度后, PLC發(fā)出停止收料輥令。
最終,將油氈切削用刀子,然后重新啟動收料輥,繼續(xù)完成剩余油氈的收卷,利用脈沖跟蹤控制,再完成油氈包裝。
二、變頻器控制模式
(1)單點定位
在FOCPG模式下,預(yù)先設(shè)置一個位置(參數(shù)10-19),定義一個MI點為單點定位功能(d35),并且定義一個MO點為位置到達(dá)(d39),在變頻器運行過程中觸發(fā)這一MI點,變頻器便開始執(zhí)行單點定位,最終在指定點停下來,同時觸發(fā)MO點為ON。
圖2 單點定位控制圖
(2)脈沖跟隨控制
FOCPG模式下,定義一個MI點為脈沖跟隨功能(d37)并定義一個MO點為位置到達(dá)(d39),從接收到脈沖指令后,變頻器開始加速至脈沖頻率,脈沖發(fā)完后,變頻器開始減速,并繼續(xù)走完未走完的脈沖數(shù)直到停止下來,然后觸動MO點為ON。
圖3 脈波命令全程位置控制圖
三、轉(zhuǎn)矩控制
定義控制模式為轉(zhuǎn)矩控制。
如果要從速度模式切換至轉(zhuǎn)矩模式,可以通過通訊方式修改00-10=2或者定義一個MI點為TQC/FOC切換功能(d26,另需設(shè)置11-42=1)。
轉(zhuǎn)矩模式下啟動時,變頻器依轉(zhuǎn)矩命令(11-34)跑到目標(biāo)扭力或速度限制。
四、主要參數(shù)
在完成自學(xué)習(xí)和慣量測試后,主要設(shè)置參數(shù)如表1。
表1 變頻器主要參數(shù)
五、調(diào)試步驟
調(diào)試過程主要分以下幾步:首先是電機自學(xué)習(xí):設(shè)置電機參數(shù),進(jìn)行動態(tài)或靜態(tài)自學(xué)習(xí);其次進(jìn)行慣量測試,包括:設(shè)置編碼器參數(shù);設(shè)置00-11=3;設(shè)置加減速時間01-12、01-13(盡可能短);設(shè)置11-00=2,F(xiàn)=33;通過正反轉(zhuǎn)運行,直至11-01變化不大為止,設(shè)置11-00=1。
(1),設(shè)置單點定位功能的相關(guān)參數(shù):02-05=35、10-19=0及其它參數(shù),測試單點定位功能是否正常;
(2),設(shè)置脈沖跟隨功能的相關(guān)參數(shù):02-06=37、10-16=3及其它參數(shù),測試脈沖跟隨功能是否正常;
(3),設(shè)置轉(zhuǎn)矩控制功能的相關(guān)參數(shù):02-04=26、11-33=2、11-36=1、03-01=2、11-42=1及其它參數(shù),測試轉(zhuǎn)矩控制是否正常。
需要特別注意的是:調(diào)試的基礎(chǔ)是FOCPG模式,因此,務(wù)必保證FOCPG模式運行正常;同時注意預(yù)防干擾問題。
6 結(jié)束語
三科SKI600是一款通用型的重載變頻器,功能全面,不僅能做速度控制,也能做轉(zhuǎn)矩控制;不僅能做定位控制,也能做位置控制。這極大的促進(jìn)了SKI600重載變頻器在切割包裝行業(yè)的應(yīng)用。
經(jīng)過測試,三科SKI600通用型重載變頻器能較好地完成收料輥的控制,滿足用戶要求。與伺服控制相比,SKI600具有良好的控制性能,既降低了成本,而且變頻器功率范圍比伺服更大,可用于更大的功率負(fù)載;該方案具有一定的推廣價值,可用于其他類似產(chǎn)品的切割、包裝。