隨著工業水平的提高，企業對涂布機生產工藝、效率的要求也越來越高；變頻器取代早期的磁粉離合器已成為必然趨勢。本文主要就HD50高性能矢量控制驅動器在涂布復合機上最簡便方案進行論述。

With the improvement of the industrial level, the coating machine Production efficiency is also increasing; inverter to replace the earlier magnetic powder clutch has become an inevitable trend. This paper HD50 high-performance vector control drive in the composite coating on the easiest program to be discussed

 

1 引言

 

隨著加工紙生產技術的發展和涂布加工紙設備的更新，在涂布生產過程中對運行在各生產設備間的紙張張力進行檢測和控制是提高產品質量和產量的一項重要技術措施。

涂布機是在原材料（紙張、布匹、塑料等）上涂上一層選配好的涂料（粘膠、油墨等），并烘干，然后收卷的設備。在整個過程中，分為放卷、中間多級同步控制和收卷幾個過程。要求工作過程中紙張張力恒定，即線速度恒定。
涂布機的技術要求

1．原材料在放卷和收卷時，都必須保持張力恒定

2．放卷與收卷時不論卷徑如何變化，必須保持平穩一致的線速度

3．放卷控制、中間多級同步控制、收卷控制速度必須同步，避免太松太緊，甚至拉斷原材料的情況。

 

2  HD50高性能矢量控制驅動器簡介

 

HD50系列采用模塊化和客戶化設計，具有出色的開環矢量和閉環矢量控制性能，可以實現對三相交流異步電機及三相交流同步電機控制。

HD50系列內置擴展功能接口及多種編碼器接口，可以實現速度控制、轉矩控制、恒張力控制、伺服定位控制，滿足起重機械、印刷機械、高端機床等諸多領域各種復雜高精度傳動的要求，為設備制造業客戶提供完善的解決方案。

 

3  HD50高性能矢量控制驅動器的特色

 

HD50高性能矢量控制驅動器

1．獨特的張力控制功能，多種張力控制可選，內置卷徑自動計算模塊，先進的慣量計算模塊，張力錐度可靈活調整，以及斷料自動檢測功能。

2．多種轉矩給定方式，轉矩控制和速度控制可靈活調整。

3. 更高性能的VC控制方式，速度控制精度：±0.05% ，速度控制范圍：1:1000 ，轉矩控制響應：< 50ms

起動轉矩：180%額定轉矩/0Hz。

4．優異的電流和電壓控制算法、先進的過電流抑制，在任意加減速時間和任意沖擊負載條件下，可實現不過流、不跳閘運行。

5. 可驅動同步、異步電機，通過參數設置可實現同步、異步電機間驅動切換。

6. 有簡易伺服功能，伺服定位模式，主軸定向模式。

7.產品電壓等級更高，包含500-690v電壓輸出產品。

8.提供豐富的編碼器卡，適配各類編碼器，帶分頻輸出。

 

4 HD50高性能矢量控制驅動器在涂布機上的應用

 

方案1  轉矩控制模式：隨著卷徑大小所需力不同，通過慣量計算模塊自動調整，保持線速度恒定。

方案2  卷徑計算模式：根據卷徑、材料厚度等參數，內置卷徑自動計算模塊調整，保持線速度恒定。

方案3  PID反饋模式：通過脈沖PID反饋，調整速度差，保持線速度恒定。

本案例采用方案3，應用現場為深圳光明新區某廠，其中收卷變頻器調試過程及效果如下：

4.1 調試過程

（1）根據圖1進行配線；

（2）根據電機銘牌設置電機參數；

（3）斷開電機負載，利用點動（JOG）功能確定電機旋轉方向，并更改配線為正向旋轉；

（4）進行電機參數自整定；

（5）設置最大輸出頻率與上限頻率；

（6）設置命令給定通道、頻率給通道；

（7）設置加減速時間；

（8）設置端子功能；

4.2 控制信號配線

 

 

 

圖1  控制信號配線

 

4.3 最終參數設置

功能參數	功能參數名稱	設定值以及說明
F00.06	最大輸出頻率	75Hz
F00.08	上限頻率	75Hz
F00.10	頻率給定通道	3（模擬量給定 ）
F00.11	命令給定通道	1（端子命令給定）
F02.13	停機方式選擇	1（自由停車）
F03.01	加速時間	10s（加速時間是指從零頻到最大頻率）
F03.02	減速時間	10s（減速時間是指從最大頻率到零頻）
F04.00	PID控制選擇	1（PID控制有效）
F04.01	PID給定通道選擇	1（AI模擬通道給定）
F04.02	PID反饋通道選擇	1（端子脈沖反饋）
F04.04	比例增益	0.65
F04.05	積分時間	7.5
F04.06	積分上限	75.00
F04.08	微分限幅值	75.00
F04.13	DI1端子功能選擇	75.00
F04.19	DI2端子功能選擇	75.00
F09.07	電機1轉矩提升	00
F15.02	DI3端子功能選擇	20（正轉點動命令）
F15.05	DI6端子功能選擇	53（脈沖頻率輸入）
F16.01	模擬輸入AI1功能選擇	4（過程PID給定）
F16.17	最大輸入脈沖頻率	0.3KHz
F16.18	輸入脈沖濾波時間	100ms

   

 

4.4 實際效果

根據現場測試，當收卷至600m左右時，卷徑變化較小PID脈沖反饋量小，平穩收卷，涂布均勻。600m到1200m中卷徑變化大，通過PID脈沖反饋，及時調整轉速，保持線速度恒定，得到了很好的涂布效果。工作效率在原來傳統的方式上提高了20%以上，操作方式上減小了對操作人員技能的依賴性，在自動化程度上得到了很大的提高，得到了用戶較高的評價。

 

4.5 調試注意事項

 

1．需要精確獲得電機參數，因此需正確輸入電機銘牌值，并進行電機參數自整定。

2．需要低頻起動力矩大，只需將F09.07設為0（自動轉矩提升）即可滿足要求。

 

5 結束語

 

HD50高性能矢量控制驅動器已經成功應用在包裝機械領域，其優越的性能（低頻轉矩大，調速范圍寬，穩態精度高，操作靈活方便，功能保護全）和多樣化的控制方案，以及高可靠性得到了充分的驗證，完全滿足涂布機工藝控制要求。

 

深圳市海浦蒙特科技有限公司  凌軒