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一、問(wèn)題現(xiàn)狀：
福建省某印染公司因復(fù)合涂布機(jī)設(shè)備使用年限已久，導(dǎo)致電控柜內(nèi)部一些工控產(chǎn)品（變頻器：艾默生UNI1404）損壞，直接影響設(shè)備停機(jī)，無(wú)法生產(chǎn)產(chǎn)品。因該變頻器是十幾年前的產(chǎn)品，已停產(chǎn)且配件亦無(wú)處購(gòu)買(mǎi)，故無(wú)法修復(fù)，需進(jìn)行改造。
二、改造方案：
為使該設(shè)備恢復(fù)正常生產(chǎn)，制定方案如下：
對(duì)該設(shè)備電控柜內(nèi)變頻器進(jìn)行更換改造，更換產(chǎn)品為安川A1000系列變頻器。通過(guò)與PLC、人機(jī)界面通信，實(shí)現(xiàn)啟停控制、參數(shù)設(shè)定、狀況監(jiān)控、異常報(bào)警等功能。
三、改造要求：
1、主電機(jī)和復(fù)合電機(jī)需同步控制；
2、放卷電機(jī)和收卷電機(jī)做張力控制；
3、各變頻器與PLC之間實(shí)現(xiàn)通信功能。
四、改造配置：
序號(hào)
| 參數(shù)
| 主電機(jī)
| 復(fù)合電機(jī)
|
1
| 電機(jī)
| 7.5KW/4極
| 4.0KW/4極
|
2
| 編碼器
| LMA-250BM-C05D
| LMA-250BM-C05D
|
3
| 變頻器
| CIMR-AB4A0023AAA(7.5KW)
| CIMR-AB4A0018AAA(5.5KW)
|
4
| PG卡
| PG-X3
| PG-X3
|
序號(hào)
| 參數(shù)
| 放卷電機(jī)
| 收卷電機(jī)
|
1
| 電機(jī)
| 2.2KW/4極
| 2.2KW/4極
|
2
| 編碼器
| LMA-250BM-C05D
| LMA-250BM-C05D
|
3
| 變頻器
| CIMR-AB4A0007AAA(2.2KW)
| CIMR-AB4A0007AAA(2.2KW)
|
4
| PG卡
| PG-X3
| PG-X3
|
五、改造過(guò)程：
1、選型：
根據(jù)原電機(jī)、編碼器、變頻器和PG卡的型號(hào)、接線(xiàn)方式及相關(guān)參數(shù)，選擇安川相應(yīng)的變頻器（A1000）和PG卡（PG-X3）。
2、拆卸：
記錄并標(biāo)識(shí)各變頻器的接線(xiàn)作用，按順序拆下變頻器。
3、安裝：
安裝并固定好各變頻器，并將PG-X3裝入變頻器CN5-C插口。
4、接線(xiàn)：
4.1 變頻器控制回路接線(xiàn)
4.2 PG卡接線(xiàn)（編碼器電源為DC5V）
4.3 RS485通信接線(xiàn)（2-wire 1:N）
5、調(diào)試步驟：
5.1 上電前檢查變頻器接線(xiàn)是否正確，編碼器接線(xiàn)是否對(duì)應(yīng)。
5.2 確認(rèn)電機(jī)是否脫離減速機(jī)，做電機(jī)自學(xué)習(xí)功能，選擇控制模式A1-02=3（帶PG矢量控制），進(jìn)入變頻器菜單
模式后顯示：T1-01=0（旋轉(zhuǎn)型自學(xué)習(xí)），T1-02~T1-08按電機(jī)參數(shù)和編碼器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。輸入電機(jī)銘牌值后，變頻器最后提示：
，按
運(yùn)行自學(xué)習(xí)開(kāi)始。若接上編碼器做自學(xué)習(xí)后，變頻器報(bào)電機(jī)方向故障，此時(shí)可以將參數(shù)F1-05更改為1（B 相超前）。自學(xué)習(xí)結(jié)束后變頻器顯示自學(xué)習(xí)完畢
。可以看到E2（電機(jī)1的設(shè)定參數(shù)）電機(jī)參數(shù)和以前有變化，說(shuō)明自學(xué)習(xí)成功。
5.3 自學(xué)習(xí)結(jié)束后，接上負(fù)載運(yùn)行變頻器看U1-01（頻率指令）與U1-02（輸出頻率）是否正常，包括電機(jī)方向信號(hào)。
5.4 主電機(jī)和復(fù)合電機(jī)做速度控制（d5-01=0時(shí)），確認(rèn)正反轉(zhuǎn)是否正常。同時(shí)注意監(jiān)視參數(shù)U1各參數(shù)是否正常。如果速度控制時(shí)不正常，檢查編碼器和相關(guān)參數(shù)設(shè)置是否正確。
5.5 放卷電機(jī)和收卷電機(jī)做轉(zhuǎn)矩控制（d5-01=1時(shí)），設(shè)定端子A1功能選擇為轉(zhuǎn)矩指令/速度限制時(shí)轉(zhuǎn)矩極限（H3-06=13時(shí)）。如果出現(xiàn)電機(jī)只有正轉(zhuǎn)無(wú)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)信號(hào)反饋不正常（U1-02不等于U1-01），此時(shí)可以將電機(jī)轉(zhuǎn)矩極性取反。具體做法：①將參數(shù)外部轉(zhuǎn)矩指令的極性反轉(zhuǎn)指令（H1-07=78時(shí)）；②變頻器多段速接線(xiàn)S2、S7，短接后引出一根線(xiàn)接開(kāi)關(guān)，SC引出一根線(xiàn)接開(kāi)關(guān)另一端，當(dāng)變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)變頻器需要反轉(zhuǎn)時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。變頻器運(yùn)行時(shí)可以監(jiān)視參數(shù)U1-09轉(zhuǎn)矩指令是否在正常范圍。
6、對(duì)PLC和人機(jī)界面程序修改，控制變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)及與變頻器通信。實(shí)現(xiàn)啟停控制、參數(shù)設(shè)定、狀況監(jiān)控、異常報(bào)警等功能。
7、開(kāi)機(jī)試運(yùn)行及調(diào)試，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)同步及張力需要。
用變頻器做恒定張力控制的實(shí)質(zhì)是閉環(huán)矢量控制，即加編碼器反饋。對(duì)收卷來(lái)說(shuō)，收卷的卷徑是由小到大變化的，為了保證恒定張力，所以要求電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩要由小到大變化。同時(shí)在不同的操作過(guò)程，要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。即小卷啟動(dòng)的瞬間、加速、減速、停車(chē)，大卷啟動(dòng)時(shí)，要在不同卷徑時(shí)進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(H3-06=14時(shí))，這樣就能使得收卷的整個(gè)過(guò)程很穩(wěn)定，避免小卷時(shí)張力過(guò)大，大卷啟動(dòng)時(shí)松紗的現(xiàn)象。
8、產(chǎn)品投入加工，達(dá)到改造目的。
放卷 收卷
福建省某印染公司，應(yīng)用我司A1000型變頻器對(duì)該廠(chǎng)復(fù)合涂布設(shè)備進(jìn)行改造，經(jīng)過(guò)技術(shù)改造以后，工藝可控性和產(chǎn)品合格率明顯改善，生產(chǎn)效率和能源利用得到提高，取得了可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。
六、參數(shù)設(shè)定：
序號(hào)
| 參數(shù)
| 名稱(chēng)
| 主電機(jī)
| 復(fù)合電機(jī)
| 放卷電機(jī)
| 收卷電機(jī)
|
1
| A1-02
| 控制模式選擇
| 03：帶PG矢量控制
| 03：帶PG矢量控制
| 03：帶PG矢量控制
| 03：帶PG矢量控制
|
2
| b1-01
| 頻率指令選擇
| 02：MEMOBUS通信
| 02：MEMOBUS通信
| 02：MEMOBUS通信
| 02：MEMOBUS通信
|
3
| b1-02
| 運(yùn)行指令選擇
| 01：控制回路端子（順控輸入）
| 01：控制回路端子（順控輸入）
| 01：控制回路端子（順控輸入）
| 01：控制回路端子（順控輸入）
|
4
| b5-01
| PID控制的選擇
| 0:PID控制無(wú)效
| 3：PID控制有效（頻率指令+PID輸出，對(duì)偏差進(jìn)行D控制）
| 1：PID控制有效（對(duì)偏差進(jìn)行D控制）
| 1：PID控制有效（對(duì)偏差進(jìn)行D控制）
|
5
| b5-02
| 比例增益（P）
| 出廠(chǎng)值
| 1.20
| 3.00
| 1.00
|
6
| b5-03
| 積分時(shí)間（I)
| 出廠(chǎng)值
| 8.0
| 1.5
| 5.0
|
7
| b5-05
| 微分時(shí)間（D）
| 出廠(chǎng)值
| 0.00
| 0.00
| 0.00
|
8
| b5-06
| PID的上限值
| 出廠(chǎng)值
| 1.2
| 100.0
| 20.0
|
9
| b5-09
| PID輸出的特性選擇
| 0：PID的輸出為正特性
| 1：PID的輸出為反特性（使輸出符號(hào)取反）
| 0：PID的輸出為正特性
| 1：PID的輸出為反特性（使輸出符號(hào)取反）
|
10
| C1-01
| 加速時(shí)間1
| 150.0
| 40.0
| 80.0
| 10.0
|
11
| C1-02
| 減速時(shí)間1
| 50.0
| 30.0
| 80.0
| 10.0
|
12
| d1-01
| 頻率指令1
| 0.70
| 2.00
|
|
|
13
| d5-01
| 轉(zhuǎn)矩控制選擇
| 0：速度控制
| 0：速度控制
| 1：轉(zhuǎn)矩控制
| 1：轉(zhuǎn)矩控制
|
14
| d5-03
| 速度極限選擇
| 1：通過(guò)b1-01（頻率指令選擇1）的設(shè)定值進(jìn)行限制
| 1：通過(guò)b1-01（頻率指令選擇1）的設(shè)定值進(jìn)行限制
| 2：通過(guò)d5-04（速度極限）的設(shè)定值進(jìn)行限制
| 2：通過(guò)d5-04（速度極限）的設(shè)定值進(jìn)行限制
|
15
| d5-04
| 速度極限
| 0
| 0
| 85
| 100
|
16
| d5-05
| 速度極限偏置
| 10
| 10
| 90
| 100
|
17
| E2-01
| 電機(jī)額定電流
| 15.41
| 5.77
| 5.00
| 5.00
|
18
| E2-02
| 電機(jī)額定滑差
| 4.38
| 3.78
| 2.10
| 2.00
|
19
| E2-03
| 電機(jī)的空載電流
| 1.97
| 1.89
| 1.78
| 1.78
|
20
| E2-04
| 電機(jī)的極數(shù)
| 4
| 4
| 4
| 4
|
21
| E2-05
| 電機(jī)線(xiàn)間電阻
| 3.570
| 7.812
| 5.178
| 5.324
|
22
| E2-06
| 電機(jī)漏電感
| 40.0
| 32.2
| 16.9
| 16.8
|
23
| E2-11
| 電機(jī)額定容量
| 7.50
| 4.00
| 2.20
| 2.20
|
24
| F1-01
| PG1的脈沖數(shù)
| 2500
| 2500
| 2500
| 2500
|
25
| F1-05
| PG1旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定
| 0：電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，A相超前
| 0：電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，A相超前
| 0：電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，A相超前
| 0：電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，A相超前
|
26
| F1-06
| PG1的輸出分頻比
| 1
| 1
| 1
| 1
|
27
| H1-01
| 端子S1的功能選擇
| 0040：正轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
| 0040：正轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
| 0040：正轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
| 0040：正轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
|
28
| H1-02
| 端子S2的功能選擇
| 0041：反轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
| 0041：反轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
| 0041：反轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
| 0041：反轉(zhuǎn)運(yùn)行指令
|
29
| H1-07
| 端子S7的功能選擇
| 出廠(chǎng)值
| 出廠(chǎng)值
| 0078：外部轉(zhuǎn)矩指令的極性反轉(zhuǎn)指令
| 0078：外部轉(zhuǎn)矩指令的極性反轉(zhuǎn)指令
|
30
| H2-01
| 端子M1-M2的功能選擇（接點(diǎn)）
| 出廠(chǎng)值
| 0001：輸出頻率不高于E1-09(最低輸出頻率）
| 出廠(chǎng)值
| 出廠(chǎng)值
|
31
| H3-02
| 端子A1功能選擇
| 000B：PID反饋
| 出廠(chǎng)值
| 13：轉(zhuǎn)矩指令/速度限制時(shí)轉(zhuǎn)矩極限
| 13：轉(zhuǎn)矩指令/速度限制時(shí)轉(zhuǎn)矩極限
|
32
| H3-03
| 端子A1輸入增益
| -5.0
| 107.0
| 出廠(chǎng)值
| 出廠(chǎng)值
|
33
| H3-06
| 端子A3功能選擇
| 出廠(chǎng)值
| 000B：PID反饋
| 14：轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償
| 14：轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償
|
34
| H3-07
| 端子A3輸入增益
| 出廠(chǎng)值
| 出廠(chǎng)值
| -20.0
| -1.0
|
35
| H4-01
| 端子FM監(jiān)視選擇
| 105：顯示檢出的電機(jī)速度
| 出廠(chǎng)值
| 出廠(chǎng)值
| 出廠(chǎng)值
|
36
| H4-04
| 端子AM監(jiān)視選擇
| 109：顯示矢量控制時(shí)的內(nèi)部轉(zhuǎn)矩指令值
| 103：顯示輸出電流
| 113：顯示端子A1的電壓
| 103：顯示輸出電流
|
37
| H4-05
| 端子AM監(jiān)視增益
| 出廠(chǎng)值
| 100.0
| 121.0
| 出廠(chǎng)值
|
38
| H4-06
| 端子AM監(jiān)視偏置
| 出廠(chǎng)值
| 7.0
| 出廠(chǎng)值
| 出廠(chǎng)值
|
39
| H5-01
| 從站地址
| 0001
| 0002
| 0003
| 0006
|
40
| H5-02
| 通信速度的選擇
| 3：9600bps
| 3：9600bps
| 3：9600bps
| 3：9600bps
|
41
| H5-03
| 通信校驗(yàn)的選擇
| 1：偶數(shù)校驗(yàn)
| 1：偶數(shù)校驗(yàn)
| 1：偶數(shù)校驗(yàn)
| 1：偶數(shù)校驗(yàn)
|
具體詳見(jiàn)附件
