匯川變頻器張力控制功能參數(shù)說明

1、卷曲張力控制專用變頻器MD330用戶手冊第一章概述本手冊需與MD320用戶手冊配合使用。本手冊僅介紹與卷曲張力控制有關(guān)的部分，其他的基本功能請參考MD320用戶手冊。當(dāng)張力控制模式選為無效時，變頻器的功能與MD320完全相同。MD330用于卷曲控制，可以自動計(jì)算卷徑，在卷徑變化時仍能夠獲得恒張力效果。在沒有卷徑變化的場合實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制，建議使用MD320變頻器。選用張力控制模式后，變頻器的輸出頻率和轉(zhuǎn)矩由張力控制功能自動產(chǎn)生，F(xiàn)0組中頻率源的選擇將不起作用。第二章張力控制原理介紹、典型收卷張力控制示意圖圖2帶浮動輻張力反饋二、張力控制方案介紹對張力的控制有兩個途徑，一是可控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，二

2、是控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，對應(yīng)這兩個途徑，MD330設(shè)計(jì)了兩種張力控制模式。A、開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制模式開環(huán)是指沒有張力反饋信號，變頻器僅靠控制輸出頻率或轉(zhuǎn)矩即可達(dá)到控制目的，與開環(huán)矢量或閉環(huán)矢量無關(guān)。轉(zhuǎn)矩控制模式是指變頻器控制的是電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，而不是頻率，輸出頻率是跟隨材料的速度自動變化。根據(jù)公式F=T/R（其中F為材料張力，T為收卷軸的扭矩，R為收卷的半徑），可看出，如果能根據(jù)卷徑的變化調(diào)整收卷軸的轉(zhuǎn)矩，就可以控制材料上的張力，這就是開環(huán)轉(zhuǎn)矩模式控制張力的根據(jù)，其可行性還有一個原因是材料上的張力只來源于收卷軸的轉(zhuǎn)矩，收卷軸的轉(zhuǎn)矩主要作用于材料上。MD系列變頻器在閉環(huán)矢量（有速度傳感器矢量控制）下可以準(zhǔn)確地控制

3、電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，使用這種控制模式，必須加裝編碼器（變頻器要配PG卡）。與開環(huán)轉(zhuǎn)矩模式有關(guān)的功能模塊：1、張力設(shè)定部分：用以設(shè)定張力，實(shí)際使用中張力的設(shè)定值應(yīng)與所用材料、卷曲成型的要求等實(shí)際情況相對應(yīng)，需由使用者設(shè)定。張力錐度可以控制張力隨卷徑增加而遞減，用于改善收卷成型的效果。2、卷徑計(jì)算部分：用于計(jì)算或獲得卷徑信息，如果用線速度計(jì)算卷徑需用到線速度輸入功能部分，如果用厚度累計(jì)計(jì)算卷徑需用到厚度累計(jì)計(jì)算卷徑相關(guān)參數(shù)功能部分。3、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償部分：電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩在加減速時有一部分要用來克服收（放）卷輾的轉(zhuǎn)動慣量，變頻器中關(guān)于慣量補(bǔ)償部分可以通過適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置自動地根據(jù)加減速速率進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，使系統(tǒng)在加

4、減速過程中仍獲得穩(wěn)定的張力。摩擦補(bǔ)償可以克服系統(tǒng)阻力對張力產(chǎn)生的影響。B、閉環(huán)速度控制模式閉環(huán)是指需要張力（位置）檢測反饋信號構(gòu)成閉環(huán)調(diào)節(jié)，速度控制模式是指變頻器根據(jù)反饋信號調(diào)節(jié)輸出頻率，而達(dá)到控制目的，速度模式變頻器可工作在無速度傳感器矢量控制、有速度傳感器矢量控制和V/F控制三種方式中的任何一種。該控制模式的原理是通過材料線速度與實(shí)際卷徑計(jì)算一個匹配頻率設(shè)定值fl,再通過張力（位置）反饋信號進(jìn)行PID運(yùn)算產(chǎn)生一個頻率調(diào)整值f2,最終頻率輸出為f=f1+f20fl可以基本使收（放）卷輾的線速度與材料線速度基本匹配，然后f2部分只需稍微調(diào)整即可滿足控制需求，很好地解決了閉環(huán)控制中響應(yīng)快速性和控

5、制穩(wěn)定性地矛盾。這種模式下，張力設(shè)定部分無效，在FA-00PID給定源中設(shè)定系統(tǒng)控制的目標(biāo)值，控制的結(jié)果是使張力（位置）的反饋信號穩(wěn)定在PID的給定值上。特別注意，在用位置信號（如張力擺桿、浮動輾）做反饋時，改變設(shè)定值（PID給定）不一定能夠改變實(shí)際張力的大小，改變張力的大小需要更改機(jī)械上的配置如張力擺桿或浮動輾的配重。與閉環(huán)速度模式有關(guān)的功能模塊：1、PID部分：主要在FA組設(shè)定，F(xiàn)H組中第二組PID參數(shù)可以起到輔助作用。在其他部分都設(shè)定無誤后，最終的控制效果需要調(diào)整PID參數(shù)。2、線速度輸入部分：這部分比較重要，有兩個作用，一是通過線速度計(jì)算變頻器的匹配頻率（見上面的描述），二是可通過線速

6、度計(jì)算卷徑。3、卷徑計(jì)算部分：計(jì)算實(shí)際卷徑，變頻器獲取線速度和實(shí)際卷徑后可以獲取變頻器的匹配頻率。當(dāng)用線速度計(jì)算卷徑時，若變頻器算得的卷徑與實(shí)際卷徑有偏差，說明線速度輸入有偏差，通過卷徑計(jì)算結(jié)果可以修正線速度輸入。注意一點(diǎn)的是用線速度和卷徑計(jì)算的匹配頻率值并非變頻器的實(shí)際輸出頻率，用線速度和運(yùn)行頻率計(jì)算卷徑時用到的運(yùn)行頻率是變頻器的實(shí)際輸出頻率，所以邏輯上并不矛盾。4、第二組PID參數(shù)部分：當(dāng)只用一組PID參數(shù)無法滿足全程的控制效果時，可以利用第二組PID參數(shù)，例如在小卷時調(diào)整第一組PID參數(shù)獲得較好效果，滿卷時調(diào)整第二組PID參數(shù)獲得較好效果，這樣在全程就能都達(dá)到較好效果。第三章功能參數(shù)表功

7、能碼名稱設(shè)定范圍最小單位出廠設(shè)定值更改控制模式選擇FH-00張力控制模式0:無效1:開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制模式2:閉環(huán)速度控制模式10xFH-01卷曲模式0:收卷1:放卷10OFH-02放卷反向收緊選擇0:不允許啟動時不允許主動反方向收緊材料1:允許啟動時允許主動反方向收緊材料10OFH-03機(jī)械傳動比0.01300.000.011.00o張力設(shè)定部分FH-04張力設(shè)定源0:FH-05設(shè)定1: :AI1設(shè)定2: AI2設(shè)定3: AI3設(shè)定4: PULSE脈沖輸入設(shè)定5:通訊設(shè)定10xFH-05張力設(shè)定030000N10xFH-06最大張力030000N10XFH-07零速張力提升0.050.0%0.1%

8、0.0%OFH-08零速閥值0-20%（最大頻率）1%0%OFH-09張力錐度0.0%100.0%0.1%0.0%x卷徑計(jì)算部分FH-10卷徑計(jì)算方法選擇0:通過線速度計(jì)算1: :通過厚度累計(jì)計(jì)算2: AI1輸入3: AI2輸入4: AI3輸入5: PULSE輸入10XFH-11最大卷徑110000mm1500XFH-12卷軸直徑110000mm1100XFH-13初始卷徑源0:FH-12FH-15設(shè)定1: :AI1設(shè)定2: AI2設(shè)定3: AI3設(shè)定10XFH-14初始卷徑1110000mm1mm100mmOFH-15初始卷徑2110000mm1mm100mmOFH-16初始卷徑311000

9、0mm1mm100mmOFH-17卷徑濾波時間0.0100.0s0.1s1.0sO功能碼名稱設(shè)定范圍最小單位出廠設(shè)定值更改FH-18卷徑當(dāng)前值110000mmO厚度累計(jì)計(jì)算卷徑相關(guān)參數(shù)FH-19每圈脈沖數(shù)16000011oFH-20每層圈數(shù)11000011oFH-21材料厚度設(shè)定源0:數(shù)字設(shè)定1:AI1設(shè)定2: AI2設(shè)定3: AI3設(shè)定10oFH-22材料厚度00.01100.00mm0.01mm0.01mmoFH-23材料厚度10.01100.00mm0.01mm0.01mmoFH-24材料厚度20.01100.00mm0.01mm0.01mmoFH-25材料厚度30.01100.00mm

10、0.01mm0.01mmoFH-26最大厚度0.01100.00mm0.01mm1.00mmo線速度輸入部分FH-27線速度輸入源0:無輸入1: :AI12: AI23: AI34: PULSE輸入5:通訊設(shè)定10oFH-28最大線速度0.16500.0m/Min0.1m/Min1000.0m/MinoFH-29卷徑計(jì)算最低線速度0.16500.0m/Min0.1m/Min200.0m/MinoFH-30線速度實(shí)際值0.16500.0m/Mino張力補(bǔ)償部分FH-31補(bǔ)償系數(shù)自學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)矩設(shè)定5.0%80.0%0.1%20.0%oFH-32補(bǔ)償自學(xué)習(xí)動作0:無操作1:開始辨識自學(xué)習(xí)結(jié)束后自動恢復(fù)到

11、010°FH-33機(jī)械慣量補(bǔ)償系數(shù)11000010oFH-34材料密度0-60000Kg/mA31Kg/mA30Kg/mA3oFH-35材料寬度060000mm1mm0mmoFH-36摩擦補(bǔ)償系數(shù)0.0%50.0%0.1%0.0%X斷料自動檢測參數(shù)FH-37斷料自動檢測功能選擇0:無效1:有效10XFH-38斷料自動檢測最低頻率0.0050.00m/Min0.1m/Min10.00HzX功能碼名稱設(shè)定范圍最小單位出廠設(shè)定值更改FH-39斷料自動檢測誤差范圍0.1%50.0%0.1%10.0%XFH-40斷料自動檢測判斷延時0.160.0s0.1s2.0sX第二組PID參數(shù)FH-41比

12、例增益P20.0100.00.120.0OFH-42積分時間I20.0110.00s0.01s2.00sOFH-43微分時間D20.0001.000s0.001s0.000sOFH-44PID參數(shù)自動調(diào)整依據(jù)0:只用第一組PID參數(shù)1:根據(jù)卷徑調(diào)節(jié)2:根據(jù)運(yùn)行頻率調(diào)節(jié)3:根據(jù)線速度調(diào)節(jié)10O自動換卷參數(shù)FH-45預(yù)驅(qū)動速度增益50.0+50.0%0.1%0.0%OFH-46換卷轉(zhuǎn)張力提升0.0200.0%0.1%0.0%OFH-47換卷張力提升延遲時間0.0160.0s0.01s0.01sO輸入輸出選擇F4-00DI1端子功能選擇31:卷徑復(fù)位32:初始卷徑選擇端子133:初始卷徑選擇端子23

13、4:預(yù)驅(qū)動輸入端子35:計(jì)圈信號36:轉(zhuǎn)矩記憶37:記憶轉(zhuǎn)矩使能38:收放卷切換39:卷徑計(jì)算停止40:厚度選擇端子141:厚度選擇端子2xF4-01DI2端子功能選擇XF4-02DI3端子功能選擇XF4-03DI4端子功能選擇XF4-04DI5端子功能選擇XF4-05DI6端子功能選擇XF4-06DI7端子功能選擇XF4-07DI8端子功能選擇XF4-08DI9端子功能選擇XF4-09DI10端子功能選擇X第四章參數(shù)說明控制模式選擇部分FH-00張力控制模式0:無效1:開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制模式2:閉環(huán)速度控制模式0用此參數(shù)進(jìn)行張力控制模式選擇：0:不選擇張控制模式。張力控制無效，變頻器與通用變頻器相

14、同。1:開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制模式：無需張力檢測和反饋，變頻器通過控制輸出轉(zhuǎn)矩，控制材料上的張力。變頻器控制輸出轉(zhuǎn)矩，需要在有速度傳感器矢量控制下才能獲得比較好的控制效果。2:閉環(huán)速度模式：需要張力檢測和反饋，變頻器通過PID閉環(huán)控制輸出頻率，使張力達(dá)到設(shè)定的張力。變頻器控制輸出頻率，其控制方式可為無速度傳感器矢量控制或V/F控制或閉環(huán)矢量控制其中任何一種。FH-01卷曲模式0:收卷1:放卷0選擇卷曲模式，可與收放卷切換端子配合使用，當(dāng)收放卷切換端子無效時，實(shí)際的卷曲模式與此功能碼設(shè)置相同，當(dāng)收放卷切換端子有效時，實(shí)際的卷曲模式與此功能碼設(shè)置相反。FH-02放卷反向收緊選擇0:不允許啟動時不允許主動反方

15、向收緊材料1:允許啟動時允許主動反方向收緊材料0選擇放卷控制時是否允許電機(jī)反方向旋轉(zhuǎn)主動將材料收緊，如果選擇不允許，則放卷控制只有在材料向前運(yùn)行時，變頻器才輸出轉(zhuǎn)矩。FH-03機(jī)械傳動比0.01300.001.00機(jī)械傳動比=電機(jī)轉(zhuǎn)速/卷軸轉(zhuǎn)速在張力控制時必須正確設(shè)定機(jī)械傳動比。張力設(shè)定部分：PID的設(shè)定源設(shè)定的，見MD320用戶手冊此部分只與開環(huán)轉(zhuǎn)矩模式有關(guān)，閉環(huán)速度模式是通過中的FA組功能碼的說明FH-04張力設(shè)定源0:FH-05設(shè)定1: :AI1設(shè)定2: AI2設(shè)定3: AI3設(shè)定4: PULSE脈沖輸入設(shè)定5:通訊設(shè)定0此參數(shù)決定張力的控制源:0:張力為數(shù)字設(shè)定，具體數(shù)值在FH-05中

16、設(shè)置。1: AI1,2:AI2,3:AI3張力通過模擬量來設(shè)定如通常用電位器來設(shè)定張力。選擇模擬量設(shè)定張力時，一定要設(shè)定最大張力。通常模擬量設(shè)定的最大值對應(yīng)最大張力。4:張力設(shè)定通過脈沖輸入來設(shè)定。脈沖輸入端子必須為DI5端子。選擇脈沖設(shè)定張力時，一定要設(shè)定最大張力。通常最大脈沖設(shè)定的最大值對應(yīng)最大張力。5:通訊設(shè)定。當(dāng)用上位機(jī)進(jìn)行控制時，可用通訊方式來設(shè)定張力。FH-05張力設(shè)定030000N0當(dāng)FH-04選擇為0時，變頻器所控制的張力由此參數(shù)決定。FH-06最大張力030000N0當(dāng)FH-04選擇張力源為模擬量控制或脈沖控制時，此參數(shù)確定模擬量最大值或脈沖最大時所對應(yīng)的張力。FH-07零速

17、張力提升0.050.0%0.0%設(shè)定系統(tǒng)在零速時的張力。主要用于在起動時克服靜摩擦力或在系統(tǒng)零速時保持一定的張力。當(dāng)控制小張力，啟動困難時可適當(dāng)增加此參數(shù)的設(shè)定值。FH-08零速閥值0-20%(最大頻率)0%當(dāng)變頻器運(yùn)行速度在此參數(shù)所設(shè)定的速度以下時，認(rèn)為變頻器處于零速工作狀態(tài)。FH-09張力錐度0.0%100.0%0.0%此參數(shù)只用于收卷控制。在收卷過程中，有時需要張力隨著卷徑的增在而相應(yīng)降低，以保證材料卷曲成型較好。張力錐度的公式為F=F0*1-K*(1-D0/D),其中F為實(shí)際張力，F(xiàn)0為設(shè)定張力，D0為卷軸直徑，D為實(shí)際卷徑，K為張力錐度。卷徑計(jì)算部分卷徑是卷曲控制中必要的參數(shù)，兩種張

18、力控制模式中，開環(huán)轉(zhuǎn)矩模式需要通過卷徑來控制輸出轉(zhuǎn)矩；閉環(huán)速度模式需要通過卷徑來獲得與線速度相匹配的輸出頻率。FH-10卷徑計(jì)算方法選擇0:通過線速度計(jì)算1: :通過厚度累計(jì)計(jì)算2: AI1輸入3: AI2輸入4: AI3輸入5: PULSE輸入00:通過線速度計(jì)算：線速度來源見下面的線速度輸入部分的說明，變頻器根據(jù)線速度和變頻器的輸出頻率可將卷徑算出，此種方法與材料厚度無關(guān)。一般地，若卷徑計(jì)算不準(zhǔn)只與線速度輸入不準(zhǔn)有關(guān)系。1：通過厚度累計(jì)計(jì)算：需要設(shè)定材料的厚度，變頻器根據(jù)計(jì)圈信號累計(jì)計(jì)算卷徑，收卷時為遞加,放卷時為遞減。相關(guān)功能見下面的厚度累計(jì)計(jì)算卷徑相關(guān)參數(shù)部分。2: AI1輸入3: A

19、I2輸入4: AI3輸入5: PUSLE輸入當(dāng)用卷徑檢測傳感器檢測卷徑時，該參數(shù)選擇該卷徑傳感器的輸入通道。FH-11最大卷徑110000mm1500FH-12卷軸直徑110000mm1100當(dāng)卷徑源FH-10選擇為2、3、4、5時，必須設(shè)定參數(shù)。其最大輸入量與最大卷徑相對應(yīng)。同時變頻器自身計(jì)算卷徑時，計(jì)算的卷徑受此參數(shù)限制。FH-12卷軸直徑110000mm1100設(shè)定卷軸的直徑，若因?yàn)閰?shù)設(shè)定不當(dāng)，變頻器自身計(jì)算卷徑低于此值時，受該參數(shù)的限制。FH-13初始卷徑源0:FH-14FH-16設(shè)定1: :AI1設(shè)定2: AI2設(shè)定3: AI3設(shè)定10選擇初始卷徑的輸入通道。0:由FH-14FH-

20、16可數(shù)字設(shè)定三個初始卷徑。1:AI12:AI23:AI3初始卷徑通過模擬量來確定，選擇模擬量輸入的不同的端口。說明：卷徑的起始值可以通過兩個多功能端子來確定。如選擇用DI3、DI4兩個端口來決定起始卷徑的值。將DI3端口參數(shù)F4-02設(shè)為32（初始卷徑選擇端子1）,將DI4端參數(shù)設(shè)為33（初始卷徑選擇端子2）,初始卷徑選擇關(guān)系如下：DI4DI3初始卷徑源00由FH-12決定01由FH-14決定10由FH-15決定11由FH-16決定當(dāng)需要初始卷徑不從空心卷徑開始算起時，可用此功能。系數(shù)默認(rèn)為初始卷徑為FH-12即空心卷徑。FH-14初始卷徑1110000mm100mmFH-15初始卷徑211

21、0000mm100mmFH-16初始卷徑3110000mm100mm設(shè)定三個不同的初始卷徑，并通過多功能端子的狀態(tài)進(jìn)行確定。FH-17卷徑濾波時間0.0100.0s1.0s加長卷徑濾波時間，可防止卷徑計(jì)算（或輸入）的結(jié)果產(chǎn)生較快的變化。FH-18卷徑當(dāng)前值110000mm實(shí)時顯示當(dāng)前的卷徑值。通過此參數(shù)可以了解當(dāng)前實(shí)際的卷徑。而且此值可以修改。厚度累計(jì)計(jì)算卷徑相關(guān)參數(shù)僅在卷徑源FH-10設(shè)定為1時，即通過厚度累計(jì)計(jì)算獲得時，和此組參數(shù)相關(guān)。FH-19每圈脈沖數(shù)1600001是指卷軸旋轉(zhuǎn)一圈，計(jì)圈信號產(chǎn)生多少個脈沖數(shù)。FH-20每層圈數(shù)1100001是指材料繞滿一層，卷軸轉(zhuǎn)的圈數(shù)，一般用于線材。FH-21材料厚度設(shè)定源0:FH-22設(shè)定1: AI1設(shè)定2: AI2設(shè)定3: AI3設(shè)定0設(shè)定材料厚度的來源。0:材料厚度為數(shù)字設(shè)定，在FH-22FH-25中設(shè)定。1:AI1,2:AI2,3:AI3確定材料厚度通過模擬量來設(shè)定時的輸入通道。FH-22材料厚度00.01-100.00mm0.01mmFH-23材料厚度10.01-100.00mm0.01mmFH-24材料厚度20.01-100.00mm0.01mmFH-25材料厚度30.01-100.00mm0.01mm通過數(shù)字設(shè)定材料的厚度，通過材料厚度選擇端子編碼選擇使用哪一個厚度設(shè)