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雷諾爾RNB1000變頻器在板材牽引機上的應用
  • 解決方案詳情

雷諾爾RNB1000變頻器在板材牽引機上的應用 

一、引言
     房地產行業的迅猛發展使得陶瓷和木材行業的發展蒸蒸日上。但陶瓷的生產加工環境污染大,木材的大規模投入導致森林綠化銳減。隨著人類環保意識的增強,越來越多的新材料產品應運而生。安徽廣德縣某木工機械采用全新的聚乙烯低發泡鈣塑板,其具有機械強度高,緩沖性能佳,溫度適應性強,耐輻射等優勢。但在生產加工過程中易變性,且印花要求高。因此對驅動部分有極高的要求。本文以雷諾爾RNB1000系列變頻器在該現場的應用,詳述雷諾爾在木材牽引機行業的應用方案。

二、板材牽引機電控原理介紹

2.1 板材牽引機電控系統組成

牽引機功能介紹:板材牽引機的作用是生產固定厚薄、固定寬度和具有特殊印花的塑料板,該板成型后用于房產建設。加工的前一部分工序為塑料擠出機,即塑料擠出機將原材料混合熱塑成型擠出后,板材牽引機構將擠出的板材牽引拉出。但是由于前端擠出機出來的物料不一定均勻,因此可能會導致有的板材寬,有的板材窄。因此需加裝位置傳感器以做寬度信號反饋。

控制要求:

1、   低頻力矩大,穩速精度高:因為實際運行的轉速不高,因此一定要保證恒轉矩輸出,即使在低俗也要保證很大的出力;需要保證板材厚薄一致,因此穩速精度一定要高,否則會導致出來的板材厚薄不均。

2、   寬度定位控制:需要保證寬度一致,因此需要寬度定位,可通過位置傳感器進行位置信息采樣,作為板材寬度信號反饋。變頻器通過接受寬度信號了解當前來料的多少,判斷是需要升速還是降速。

3、   復合頻率給定:大多數情況下標準轉速即可滿足要求,因此需給定一個基本合適的基頻給定。偶爾來料不均勻需要頻率調節,變頻器通過PID調節輸出一個復合頻率,疊加頻率保證響應當前寬度信息,保證物料異常時也可款速響應。

4、   調節頻率可控:調速太慢會導致系統響應偏慢,板材厚薄不均;調速太快會導致轉速波動大,印花面不夠均勻。因此疊加頻率需加上下限限定。

2.2  板材牽引機電控樣圖


                              板材牽引機方案圖

                        2  板材牽引圖例

三、雷諾爾RMN1000變頻解決方案

3.1 控制方案

板材牽引機系統接線圖

4.2 方案說明

變頻器的啟停方式為端子啟停,即通過數字量輸入端子實現通過外部按鈕給變頻器DI1/DI2命令,實現電機的起停。

考慮到系統緊急故障時可能需要快速剎車以避免機械損壞,通過DI3為端子實現急停功能。

變頻器故障信號通過可編程繼電器端子輸出,在變頻器故障時系統接收故障信號以避免誤動作導致的機械損害。故障清除后可通過復位端子解除故障鎖定。

由于系統采用的是兩路頻率源疊加,在試機過程中可能會帶來不變,因此加了一路單動開關,在調試模式時可以通過單動按鈕實現頻率源的切換。

系統調速方式為兩路頻率組合疊加,主給定為鍵盤給定,從給定為PID給定,從給定調節量小,設定一個較小的上下限即可

4.3 現場工況

電機

額定電壓

額定電流

額定轉速

額定頻率

額定功率

主軸電機

380V

4.8A

1440rpm

50HZ

2.2KW

 

 

 

4.4 參數設置

功能碼

設定值

功能描述

備注

F00.00

1

控制模式選擇

矢量控制模式

F00.01

1

起??刂颇J?/span>

端子起停模式

F00.02

2

主頻率給定模式

      鍵盤設定

F00.03

5

輔助頻率給定

      PID調節量

F00.05

3

頻率給定方式

      X+Y頻率給定

F00.14

5S

加速時間

可適當調整

F00.15

5S

減速時間

可適當調整

F01.02

     ——

額定功率

一定要按照電機銘牌進行設置以保證自學習出來的參數正確。

F01.03

——

額定頻率

F01.04

——

額定轉速

F01.05

——

額定電壓

F01.06

——

額定電流

F06.01

1

正轉運行模式

 

F06.02

23

單動運行模式

單動模式下頻率給定切換到主頻率給定

F06.03

6

緊急停車

 

F06.04

7

故障復位

 

F07.03

2

故障輸出

 

F09.01

50

PID給定值

         

F09.04

5%

PID調節上限

    疊加頻率最大25

F09.05

-5%

PID調節下限

疊加頻率最小-25

F09.06

1.2

PID比例增益

 

F09.07

0.8

PID積分時間

 

F12.00

2

本機通訊地址

 

F12.01

4

通訊波特率

 

F12.02

0

校驗方式

 


4.5現場圖片

    關鍵點說明:由于前端喂料機構轉速基本恒定,因此輔助調節部分調節量不需要太大。如果輔助頻率調節太小,對于位置信號的響應偏慢,會導致出板寬度厚薄不均;如果輔助調節頻率太大,單位時間內轉速變化太大,會導致板材印花部分異常,印出來的花紋或深或淺:因此PID調節上下限需做合理的設定。

4.6 RNB1000系列變頻器技術說明

上海雷諾爾科技股份有限公司RNB1000變頻器DSP控制系統為平臺,采用國內技術先進的無PG矢量控制技術,并配合多種保護方式,可應用于異步電機,提供優異的驅動性能。產品在風道設計,硬件配置,軟件功能方面都極大的提升了客戶易用性及環境適應性。

技術特點:
準確的電機參數自學習:準確的旋轉或靜止的電機參數自學習,調試方便,操作簡單,提供更高的控制精度和響應速度

     ◆矢量化的V/F控制:自動定子壓降補償和轉差補償,保證VF控制模式下也可有優異的低頻大轉矩和轉矩動態響應

     ◆軟件限流限壓功能:良好的電壓、電流限制,有效進行關鍵控制參數限幅以降低變頻器的故障風險

     ◆多種制動模式:提供多種制動方式,保證系統停機穩準快
◆環境適應性強:較高的整機過溫點,獨立的風道設計,加厚三防漆處理,更適合在木工機械濕度大,木材粉末多的場合
轉速追蹤再起動功能:實現對旋轉中的電機的無沖擊平滑起動
自動電壓調整功能:當電網電壓變化時,能自動保持輸出電壓恒

全面的故障保護:過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護功能

五、結束語

板材牽引機的功率很小,控制方案也不是很復雜,但是其對于轉速調節的精度和板材寬度的信息反饋卻很敏感,因此需要做非常精細的調節。雷諾爾RNB1000系列變頻器以其卓越的性能和豐富的功能使其在數控板材牽引機上得到了非常好的應用,得到了客戶的贊譽。

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