《汇川MD330变频器说明书(新)精编版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汇川MD330变频器说明书(新)精编版.docx（18页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、张力控制专用变频器MD330用户手册（ ver：060.13）1第一章概述本手册需与MD320 用户手册配合使用。本手册仅介绍与卷曲张力控制有关的部分，其他的基本功能请参考MD320 用户手册。当张力控制模式选为无效时，变频器的功能与MD320 完全相同。MD330 用于卷曲控制，可以自动计算卷径，在卷径变化时仍能够获得恒张力效果。在没有卷径变化的场合实现恒转矩控制，建议使用MD320 变频器。选用张力控制模式后，变频器的输出频率和转矩由张力控制功能自动产生，F0 组中频率源的选择将不起作用。第二章张力控制原理介绍一、典型收卷张力控制示意图F牵引辊收卷图 1 无张力反馈F牵引辊浮动辊收卷图 2
2、 带浮动辊张力反馈2二、张力控制方案介绍对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径， MD330 设计了两种张力控制模式。A、开环转矩控制模式开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。根据公式 F=T/R（其中 F 为材料张力， T 为收卷轴的扭矩， R 为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源
3、于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。MD 系列变频器在闭环矢量 （有速度传感器矢量控制） 下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG 卡）。与开环转矩模式有关的功能模块：1、张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。2、卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。3、转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来
4、克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。摩擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。B、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F 控制三种方式中的任何一种。该控制模式的原理是通过材料线速度与实际卷径计算一个匹配频率设定值f1，再通过张力（位置）反馈信号进行PID 运算产生一个频率调整值f2，最终频率输出为f=f1+f2 。f13可以
5、基本使收（放）卷辊的线速度与材料线速度基本匹配，然后f2 部分只需稍微调整即可满足控制需求，很好地解决了闭环控制中响应快速性和控制稳定性地矛盾。这种模式下，张力设定部分无效，在FA-00PID 给定源中设定系统控制的目标值，控制的结果是使张力 （位置）的反馈信号稳定在PID 的给定值上。特别注意，在用位置信号 （如张力摆杆、浮动辊）做反馈时，改变设定值（PID 给定）不一定能够改变实际张力的大小，改变张力的大小需要更改机械上的配置如张力摆杆或浮动辊的配重。与闭环速度模式有关的功能模块：1、 PID 部分：主要在 FA 组设定， FH 组中第二组 PID 参数可以起到辅助作用。在其他部分都设定无
6、误后，最终的控制效果需要调整PID 参数。2、线速度输入部分：这部分比较重要，有两个作用，一是通过线速度计算变频器的匹配频率（见上面的描述），二是可通过线速度计算卷径。3、卷径计算部分：计算实际卷径，变频器获取线速度和实际卷径后可以获取变频器的匹配频率。当用线速度计算卷径时，若变频器算得的卷径与实际卷径有偏差，说明线速度输入有偏差，通过卷径计算结果可以修正线速度输入。注意一点的是用线速度和卷径计算的匹配频率值并非变频器的实际输出频率，用线速度和运行频率计算卷径时用到的运行频率是变频器的实际输出频率，所以逻辑上并不矛盾。4、第二组 PID 参数部分： 当只用一组 PID 参数无法满足全程的控制效
7、果时，可以利用第二组 PID 参数，例如在小卷时调整第一组PID 参数获得较好效果， 满卷时调整第二组 PID 参数获得较好效果，这样在全程就能都达到较好效果。4第三章功能参数表功能码名称设定范围最小单位出厂设定值更改控制模式选择FH-00张力控制模式0：无效101：开环转矩控制模式2：闭环速度控制模式3：闭环转矩控制模式4：恒线速度控制模式5：无差速器旋臂绞模式FH-01卷曲模式0：收卷101：放卷FH-02放卷反向收紧选择0：不允许10启动时不允许主动反方向收紧材料1：允许启动时允许主动反方向收紧材料FH-03机械传动比0.01 300.000.011.00张力设定部分FH-04张力设定源
8、0： FH-05设定101： AI1 设定2： AI2 设定3： AI3 设定4：PULSE 脉冲输入设定5：通讯设定FH-05张力设定0 30000N10FH-06最大张力0 30000N10FH-07零速张力提升0.0 50.00.1%0.0%FH-08零速阀值0 20%（最大频率）1%0%FH-09张力锥度0.0 100.0%0.10.0卷径计算部分FH-10卷径计算方法选择0：通过线速度计算101：通过厚度累计计算2： AI1 输入3： AI2 输入4： AI3 输入5：PULSE 输入FH-11最大卷径1 10000mm1500FH-12卷轴直径1 10000mm1100FH-13初
9、始卷径源0： FH-12FH-15 设定101： AI1 设定2： AI2 设定3： AI3 设定FH-14初始卷径 11 10000mm1mm100mm5功能码名称设定范围最小单位出厂设定值更改FH-15初始卷径 21 10000mm1mm100mmFH-16初始卷径 31 10000mm1mm100mmFH-17卷径滤波时间0.0100.0s0.1s1.0sFH-18卷径当前值1 10000mm厚度累计计算卷径相关参数FH-19每圈脉冲数1 6000011FH-20每层圈数1 1000011FH-21材料厚度设定源0：数字设定101： AI1 设定2： AI2 设定3： AI3 设定FH-
10、22材料厚度 00.01 100.00mm0.01mm0.01mmFH-23材料厚度 10.01 100.00mm0.01mm0.01mmFH-24材料厚度 20.01 100.00mm0.01mm0.01mmFH-25材料厚度 30.01 100.00mm0.01mm0.01mmFH-26最大厚度0.01 100.00mm0.01mm1.00mm线速度输入部分FH-27线速度输入源0：无输入101： AI12： AI23： AI34：PULSE 输入5：通讯设定FH-28最大线速度0.1 6500.0m/Min0.1m/Min1000.0m/MinFH-29卷径计算最低线速0.1 6500.
11、0m/Min0.1m/Min200.0m/Min度FH-30线速度实际值0.1 6500.0m/Min张力补偿部分FH-31补偿系数自学习转5.0 80.00.120.0矩设定FH-32补偿自学习动作0：无操作101：开始辨识自学习结束后自动恢复到0FH-33机械惯量补偿系数11000010FH-34材料密度0 60000Kg/m31Kg/m30Kg/m3FH-35材料宽度0 60000mm1mm0mmFH-36摩擦补偿系数0.0 50.00.10.0断料自动检测参数FH-37断料自动检测功能0：无效10选择1：有效6功能码名称设定范围最小单位出厂设定值更改FH-38断料自动检测最低0.00
12、50.00Hz0.01Hz10.00Hz频率FH-39断料自动检测误差0.1 50.00.110.0范围FH-40断料自动检测判断0.1 60.0s0.1s2.0s延时第二组 PID 参数FH-41比例增益 P20.0 100.00.120.0FH-42积分时间 I20.01 10.00s0.01s2.00sFH-43微分时间 D20.000 1.000s0.001s0.000sFH-44PID 参数自动调整依0：只用第一组 PID 参数10据1：根据卷径调节2：根据运行频率调节3：根据线速度调节自动换卷参数FH-45预驱动速度增益 50.0 50.00.10.0FH-46预驱动转矩限幅选0：
13、 F2-09设定10择1：根据张力设定限幅FH-47预驱动转矩增益 50.0 50.00.1%0.0%FH-48张力锥度源选择0： FH-09设定101： AI1 设定2： AI2 设定3： AI3 设定FH-49张力闭环控制调节0.0100.0%0.1%50.0%限幅FH-50张力闭环控制调节0.0100.0%0.1%0.0%限幅偏置FH-51高速力矩补偿系数 50.0 50.00.10.0FH-52补偿依据0：频率101：线速度FH-53对外锥度控制最大0： FH-54设定10输出设定源1： AI1 设定2： AI2 设定3： AI3 设定FH-54对外锥度控制最大0.0100.00.11
14、00.0输出数字设定FH-55预驱动卷径计算选0：计算10择1：停止计算FH-56预驱动结束后卷径0.010.0s0.1s5.0s计算停止延迟时间FH-57张力提升比例0.0200.00.150.07功能码名称设定范围最小单位出厂设定值更改FH-58线速度设定源0： AI1 设定101： AI2 设定2： AI3 设定3：脉冲频率（ PULSE ） 设定4：通讯设定FH-59锥度补偿修正量1 10000mm1mm0FH-60闭环张力控制张力0：锥度有效10锥度起效选择1：锥度无效FH-61锥度拐点 10 10000mm1mm0FH-62张力锥度 10.0 100.0%0.1%0.0%FH-63
15、锥度拐点 20 10000mm1mm0FH-64张力锥度 20.0 100.0%0.1%0.0%FH-65锥度模式0：曲线锥度101：直线锥度FH-66卷径运行中复位选0：运行中不能复位10择1：运行中可以复位FH-67旋臂绞绞弓速度输0：无输入10入源1： AI12： AI23： AI34：通讯给定FH-68高低档比例0.01100.000.011.00FH-69卷径计算限制选择0：不限制1：限制反方向增长FH-70卷径变化限制0， 19mm/s0 无限制输入输出选择F7-04运行显示选择F7-05停机显示选择F5-07F模拟输出选择5-09F4-00DI1 端子功能选择F4-01DI2 端
16、子功能选择F4-02DI3 端子功能选择F4-03DI4 端子功能选择BIT13 ：卷径BIT14 ：设定张力BIT10 ：张力设定BIT11 ：卷径当停机时切换显示至卷径时可通过UP/DOWN 端子或按键修改卷径12：对外锥度控制输出13：卷径输出： 0100对应 0最大卷径14：张力实际值（锥度计算后）31：卷径复位32：初始卷径选择端子133：初始卷径选择端子234：预驱动输入端子8功能码名称F4-04DI5 端子功能选择F4-05DI6 端子功能选择F4-06DI7 端子功能选择F4-07DI8 端子功能选择F4-08DI9 端子功能选择F4-09DI10 端子功能选择设定范围最小单位
17、出厂设定值更改35：计圈信号36：转矩记忆37：记忆转矩使能38：收放卷切换39：卷径计算停止40：厚度选择端子 141：厚度选择端子 242：张力控制禁止端子43：转矩提升端子44：45：高低档切换端子第四章参数说明控制模式选择部分FH-00张力控制模式0：无效01：开环转矩控制模式2：闭环速度控制模式3：闭环转矩控制模式4：恒线速度控制模式用此参数进行张力控制模式选择：0、不选择张控制模式。张力控制无效，变频器与通用变频器相同。1、开环转矩控制模式：无需张力检测和反馈，变频器通过控制输出转矩，控制材料上的张力。变频器控制输出转矩，需要在有速度传感器矢量控制下才能获得比较好的控制效果。2、闭
18、环速度模式：需要张力检测和反馈，变频器通过PID 闭环控制输出频率，使张力达到设定的张力。变频器控制输出频率，其控制方式可为无速度传感器矢量控制或V/F 控制或闭环矢量控制其中任何一种。3、闭环转矩控制模式：需要张力检测和反馈，变频器通过PID 闭环控制输出转矩，使张力达到设定的张力。变频器控制输出转矩，其控制方式应为闭环矢量控制方式（有速度传感器矢量控制）。4、恒线速度控制方式：一种特殊的应用方式，目的是不需要PID调整即可进行恒线速度控制，比一般的闭环控制运行更为平稳，对一些需要运行平稳且不需快速调节线速度的场合比较适用。控制方法是通过设定的线速度和当前卷径控制变频器输出频率，卷径的计算与
19、其他的张力控制方式相同。典型应用： FH-58 选择线速度设定方式，用来设定目标线速度，FH-27 选择实际线速度检测方式，FH-10 选择卷经计算方法为线速度计算法。FH-01卷曲模式0：收卷01：放卷选择卷曲模式，可与收放卷切换端子配合使用，当收放卷切换端子无效时，实际的卷曲模式与此功9能码设置相同，当收放卷切换端子有效时，实际的卷曲模式与此功能码设置相反。张力方向与收放卷的关系：张力方向固定为收卷张力的方向，与非张力控制时的运转方向一致，收放卷切换时只需更改 FH-01 或用收放卷切换端子切换，而不需同时改变正反转运行指令。注意：放卷控制时力的方向与系统运行的方向是相反的，同样的，空载时
20、的运行方向也与正常放卷的方向相反。FH-02放卷反向收紧选0：不允许0择启动时不允许主动反方向收紧材料1：允许启动时允许主动反方向收紧材料选择放卷控制时是否允许电机反方向旋转主动将材料收紧，如果选择不允许，则放卷控制只有在材料向前运行时，变频器才输出转矩。放卷时还可以通过设定上限频率来限制反向收紧时的频率。FH-03机械传动比0.01300.001.00机械传动比 =电机转速 /卷轴转速在张力控制时必须正确设定机械传动比。张力设定部分：此部分只与开环转矩模式有关，闭环速度模式是通过PID 的设定源设定的，见MD320 用户手册中的 FA 组功能码的说明FH-04张力设定源0：FH-05 设定0
21、1：AI1 设定2：AI2 设定3：AI3 设定4：PULSE 脉冲输入设定5：通讯设定此参数决定张力的控制源：0：张力为数字设定，具体数值在FH-05 中设置。1： AI1 ， 2：AI2 ， 3：AI3张力通过模拟量来设定如通常用电位器来设定张力。选择模拟量设定张力时，一定要设定最大张力。通常模拟量设定的最大值对应最大张力。4：张力设定通过脉冲输入来设定。脉冲输入端子必须为DI5 端子。 选择脉冲设定张力时，一定要设定最大张力。通常最大脉冲设定的最大值对应最大张力。5：通讯设定。当用上位机进行控制时，可用通讯方式来设定张力。用通讯设定张力有两个途径，一是更改FH-05 的参数值，这样FH-
22、04 应设为 0；二是通过通讯地址1000H 进行设定， FH-04 应设为 5， 1000H 设定的内容为0 10000 代表最大张力的0 100FH-05张力设定030000N0当 FH-04 选择为 0 时，变频器所控制的张力由此参数决定。FH-06最大张力030000N0当 FH-04 选择张力源为模拟量控制或脉冲控制时，此参数确定模拟量最大值或脉冲最大时所对应的10张力。FH-07零速张力提升0.0 50.00.0%设定系统在零速时的张力。主要用于在起动时克服静摩擦力或在系统零速时保持一定的张力。当控制小张力，启动困难时可适当增加此参数的设定值。FH-08零速阀值020%（最大频率）
23、0%当变频器运行速度在此参数所设定的速度以下时，认为变频器处于零速工作状态。FH-09张力锥度0.0 100.0%0.0此参数只用于收卷控制。在收卷过程中，有时需要张力随着卷径的增在而相应降低，以保证材料卷曲成型较好。张力锥度的公式为：F=F0*1-K*1- （D0D1）/(D+D1 ） 其中 F为实际张力， F0为设定张力， D0为卷轴直径， D 为实际卷径， D1 为FH-59设定的张力锥度补偿修正量，K 为张力锥度。张力锥度补偿修正量可以延缓张力下降曲率。卷径计算部分卷径是卷曲控制中必要的参数， 两种张力控制模式中， 开环转矩模式需要通过卷径来控制输出转矩；闭环速度模式需要通过卷径来获得
24、与线速度相匹配的输出频率。FH-10卷径计算方法选0：通过线速度计算0择1：通过厚度累计计算2：AI1 输入3：AI2 输入 4：AI3 输入5：PULSE 输入0：通过线速度计算：线速度来源见下面的线速度输入部分的说明，变频器根据线速度和变频器的输出频率可将卷径算出，此种方法优点是与材料厚度无关且可以获得系统的加速度。1：通过厚度累计计算：需要设定材料的厚度，变频器根据计圈信号累计计算卷径，收卷时为递加，放卷时为递减。相关功能见下面的厚度累计计算卷径相关参数部分。2：AI1 输入3：AI2 输入4：AI3 输入5：PUSLE 输入当用卷径检测传感器检测卷径时，该参数选择该卷径传感器的输入通道
25、。FH-11最大卷径110000mm1500当卷径源 FH-10 选择为 2、 3、 4、 5 时，必须设定参数。其最大输入量与最大卷径相对应。同时变频器自身计算卷径时，计算的卷径受此参数限制。11FH-12卷轴直径110000mm1100设定卷轴的直径，若因为参数设定不当，变频器自身计算卷径低于此值时，受该参数的限制。FH-13初始卷径源0：FH-14FH-16 设定101：AI1 设定2：AI2 设定3：AI3 设定选择初始卷径的输入通道。0：由 FH-14FH-16 可数字设定三个初始卷径。1：AI12：AI23： AI3初始卷径通过模拟量来确定，选择模拟量输入的不同的端口。放卷时可选择
26、一个端子设为初始卷径选择端子1，与 COM 常接，将初始卷径设到FH-14 里，如此卷径复位时就可以复位成放卷的初始卷径说明：卷径的起始值可以通过两个多功能端子来确定。如选择用DI3 、 DI4 两个端口来决定起始卷径的值。将 DI3 端口参数 F4-02 设为 32（初始卷径选择端子 1），将 DI4 端参数设为 33（初始卷径选择端子 2），初始卷径选择关系如下：DI4DI3初始卷径源00由 FH-12 决定01由 FH-14 决定10由 FH-15 决定11由 FH-16 决定当需要初始卷径不从空心卷径开始算起时，可用此功能。 系数默认为初始卷径为FH-12 即空心卷径。FH-14初始卷
27、径 1110000mm100mmFH-15初始卷径 2110000mm100mmFH-16初始卷径 3110000mm100mm设定三个不同的初始卷径，并通过多功能端子的状态进行确定。FH-17卷径滤波时间0.0100.0s1.0s加长卷径滤波时间，可防止卷径计算（或输入）的结果产生较快的变化。FH-18卷径当前值1 10000mm实时显示当前的卷径值。通过此参数可以了解当前实际的卷径。也可以通过修改此参数来设置启动时的卷径。厚度累计计算卷径相关参数仅在卷径源FH-10 设定为 1 时，即通过厚度累计计算获得时，和此组参数相关。FH-19每圈脉冲数1 600001是指卷轴旋转一圈，计圈信号产生
28、多少个脉冲数。12FH-20每层圈数1 100001是指材料绕满一层，卷轴转的圈数，一般用于线材。FH-21材料厚度设定源0： FH-22 设定01： AI1 设定2： AI2 设定3： AI3 设定设定材料厚度的来源。0：材料厚度为数字设定，在FH-22FH-25 中设定。1：AI1 ， 2： AI2 ， 3： AI3确定材料厚度通过模拟量来设定时的输入通道。FH-22材料厚度 00.01100.00mm0.01mmFH-23材料厚度 10.01100.00mm0.01mmFH-24材料厚度20.01100.00mm0.01mmFH-25材料厚度30.01100.00mm0.01mm通过数字
29、设定材料的厚度，通过材料厚度选择端子编码选择使用哪一个厚度设定。FH-26最大厚度0.01100.00mm1.00mm当材料厚度为模拟量输入时，模拟量输入的最大值对应最大厚度。线速度输入部分若卷径源选择线速度计算或张力控制模式为闭环速度模式，则必须准确地获得线速度信号，一般常用的，也比较方便的获得线速度的方式是通过牵引（定速）变频器的运行频率的模拟输出获得。牵引变频器的运行频率与线速度成线性对应，只需设定最大线速度（FH-28 ）为牵引（定速）变频器的运行频率为最大频率对应的线速度即可。FH-27线速度输入源0：无输入01： AI12： AI23： AI34：PULSE 输入5：通讯设定线速度
30、输入源：用来选择获得线速度的方式或通道。0：无输入1：AI1 ，2： AI2 ，3： AI3 ：线速度通过模拟输入口来获得。4：线速度通过脉冲输入方式获得。5：线速度通过通讯方式获得。FH-28最大线速度0.1 6500.0m/Min0.1m/Min1000.0m/Min当线速度通过模拟输入来获得时，必须正确设定最大线速度。模拟量输入的最大值对应于该值。13FH-29卷径计算最低线0.1 6500.0m/Min0.1m/Min200.0m/Min速度设置开始计算卷径的最低速度。当变频器检测到线速度小于该值时，变频器停止卷径计算。正确定设定此值，可有效防止低速时卷径计算产生较大偏差。一般此值要设
31、为最大线速度的20%以上。FH-30线速度实际值0.1 6500.0m/Min此参数在线显示线速度的实际值。张力补偿部分只与开环转矩模式有关当张力控制选择开环转矩模式， 在系统加减速过程中， 需要提供额外的转矩用于克服整个系统的转动惯量。否则易于出现收卷加速时张力偏小、减速时张力偏大，而在放卷加速时张力偏大、减速时张力偏小的现象。FH-31补偿系数自学习5.0 80.00.120.0转矩设定用来设定惯量补偿自学习时所用的转矩。目前版本此功能保留。FH-32补偿自学习动作0：无操作101：开始辨识自学习结束后自动恢复到0设定惯量补偿操作的方法：0：无操作1：开始辨识。按RUN 键开始进行惯量辨识
32、。注意：此时变频器工作于面板控制模式。目前版本此功能保留。FH-33机械惯量补偿系11000010数用以补偿系统本身的转动惯量，包括电机、传动系统、卷轴等的惯量，这部分惯量是固定的，与卷径无关。通过补偿系数自学习运行可以自动获得此参数（目前版本该功能保留） ，也可手工设置。空卷或小卷时，若加速过程材料张力变小，则加大该系数，反之则减小该系数。FH-34材料密度0 60000Kg/m31Kg/m30Kg/m3FH-35材料宽度0 60000mm1mm0mm这两个参数与材料惯量补偿有关，变频器根据该参数和卷径自动计算材料惯量补偿值。FH-36摩擦补偿系数0.0 50.00.10.0以收卷为例：因为
33、摩擦阻力，使材料的张力变小，由其在小卷时影响更明显，同时使张力不线性，通过设定该参数，可以加以改善。断料自动检测参数辅助性功能， 不是所有的情况都能有效地检测断料，当经过努力无法获得好的效果时，请将 FH-3714设为 0FH-37断料自动检测功0：无效10能选择1：有效FH-38断料自动检测最0.1 10000.0m/Min0.1m/Min200.0m/Min低线速度FH-39断料自动检测误0.1 50.00.110.0差范围FH-40断料自动检测判0.1 60.0s0.1s2.0s断延时这组参数用以变频器自动检测断料。断料的自动检测是个比较困难的事情，只有在用线速度计算卷径时，变频器才有断料检测的依据。变频器根据计算的卷径异常变化检测断料，通过调整FH-38 、FH-39 、FH-40 ，可以在防止误报和检测灵敏度间进行调整，获得实用的效果。当检测到断料后变频器报ERR24故障。FH