恒张力控制【专业教学】.ppt

恒张力控制介绍,AMD产品处,1,技术教育,张力控制系统的目的就是保持线材或者带材上的张力恒定，通常可以通过两种途径来达到这个目的： 一是通过控制电机转速来实现； 二是通过控制电机输出转矩来实现；,2,技术教育,控制原理图速度模式,v = * D1 * n1 / G1， n1 = F1 * 60 * (1-s) / p v = * D1 * F1 * 60 * (1-s) / (G1 * p) F1 = G1 * p * v / （60 * * D1 * (1-s)）,3,技术教育,控制原理图速度模式,4,技术教育,控制原理图速度模式,控制方法：速度值=理论计算值+PID修正值 相关信息： 卷径 线速度 张力反馈PID 机械齿轮比 电机级数,5,技术教育,控制原理图转矩模式,T = ( F * D ) / ( 2 * G ) ;,6,技术教育,张力控制方案,1张力闭环速度控制（BW/VE） 2张力开环转矩控制（VE） 3张力闭环转矩控制（VE）,7,技术教育,张力闭环速度控制,BW/VE系列支持,8,技术教育,张力开环转矩模式,VE系列支持,9,技术教育,张力闭环转矩模式,VE系列支持,10,技术教育,张力控制功能模块,1线速度检测模块 2卷径计算模块 3PID模块 4张力锥度控制 5断带检测 6智能启动,11,技术教育,1线速度检测,在张力控制系统中，准确的测量线速度是很重要的，只有一种方案可以不用线速度信号：即选用直接控制电机的转矩且卷径来源不选线速度计算法。 模拟量输入（缺点：低频时容易被干扰） 脉冲检测法（缺点：增加成本） 通讯设定,12,技术教育,BW相关参数,10-37线速度来源选择（无/AVI/ACI/AUI/485/脉冲/DFM） DFM频率=输出频率(H)*数字输出频率倍数（03-07） 最大线速度对应的最大接受频率（PG卡） =最高操作频率（1-00）*数字输出频率倍数（03-07） 10-38最大线速度 10-39最小线速度 10-40每米脉冲数 10-41当前线速度,13,技术教育,VE相关参数,08-37线速度来源选择（无/AVI/ACI/AUI/485/脉冲） 08-38最大线速度 08-39最小线速度 08-40每米脉冲数 08-41当前线速度,14,技术教育,2卷径计算,所有方案都需要计算卷筒的卷径。 线速度计算法 D = ( G * V ) / (* n )， D卷径，G机械传动比，V线速度，n电机转速 厚度积分法 模拟量输入法,15,技术教育,BW相关参数,10-42卷径来源选择（线速度/AVI/ACI/AUI/485/厚度积分（编码器在收卷轴/编码器在马达侧） 10-43最大卷径 10-44空卷卷径 10-45初始卷径设定选择（ AVI/ACI/AUI/485 ） 10-46初始卷径设定值0 10-47初始卷径设定值1 10-48初始卷径设定值2,16,技术教育,BW相关参数,10-49每圈脉冲数（厚度积分法-编码器在收卷轴） 10-50每层圈数（厚度积分法） 10-51材料厚度（厚度积分法） 10-52卷径滤波时间 10-54当前卷径 10-10PG脉冲范围设定（厚度积分法-编码器在电机侧） 10-11PG输入设定（厚度积分法）,17,技术教育,VE相关参数,08-42卷径来源选择（线速度/AVI/ACI/AUI/485 /厚度积分（编码器在收卷轴/编码器在马达侧） 08-43最大卷径 08-44空卷卷径 08-45初始卷径设定选择（ AVI/ACI/AUI/485 ） 08-46初始卷径设定值0 08-47初始卷径设定值1 08-48初始卷径设定值2,18,技术教育,VE相关参数,08-49每圈脉冲数（厚度积分法-编码器在收卷轴，接入PG2端子） 08-50每层圈数（厚度积分法） 08-51材料厚度（厚度积分法） 08-52卷径滤波时间 08-54当前卷径 10-00PG脉冲范围设定（厚度积分法-编码器在电机侧，接入PG1端子） 10-01PG输入设定（厚度积分法-编码器在电机侧，接入PG1端子） 10-15脉冲输入形式设定（厚度积分法-编码器在收卷轴，接入PG2端子）,19,技术教育,3PID模块,张力闭环情况下使用 一般都会提供两组PID参数，针对卷径相差很大的情况下使用；两套PID参数可以选择随卷径，频率调整，使工作全过程取得比较好的控制效果。,20,技术教育,BW相关参数,10-25张力控制PID目标来源选择（10-26 /AVI/ACI/AUI/485 ） 10-26张力控制PID设定值 10-27张力控制PID回授来源选择（AVI/ACI/AUI/脉冲） 10-28张力PID参数调变方式选择（PID参数是否随外部变量变化） 10-29/10-30/10-31 P1/I1/D1（对应空卷卷径/低频） 10-32/10-33/10-34 P2/I2/D2 （对应满卷卷径/最高操作频率） 10-35张力控制回授方式（正回授/负回授） 10-36张力控制PID输出限制,21,技术教育,VE相关参数,08-25张力控制PID目标来源选择（08-26 /AVI/ACI/AUI/485 ） 08-26张力控制PID设定值 08-27张力控制PID回授来源选择（AVI/ACI/AUI/脉冲 ） 08-28张力PID参数调变方式选择（PID参数是否随外部变量变化） 08-29/08-30/08-31 P1/I1/D1 （对应空卷卷径/低频） 08-32/08-33/08-34 P2/I2/D2 （对应满卷卷径/最高操作频率） 08-35张力控制回授方式（正回授/负回授） 08-36张力控制PID输出限制,22,技术教育,4张力锥度控制,有的卷曲控制，需要材料张力随着卷径增大而相应降低，以防止损伤卷轴和提高产品卷曲质量。 张力锥度公式：F=F0*(1-K(1-D0/D) F实际输出张力，F0设定张力，K张力锥度系数，D0最小卷径，D当前卷径,23,技术教育,VE相关参数,08-71 张力锥度系数选择（AVI/ACI/AUI/485） 08-72 张力锥度系数,24,技术教育,5断带检测,断带检测是根据卷径的异常变化来检测的，如果在收卷时计算的卷径连续变小，或放卷时计算的卷径连续变大的情况下，我们就认为可能发生断带。 注意：这里判断的卷径是通过线速度计算出来的，若要选用断带检测功能，必须要有较为准确的线速度输入。,25,技术教育,BW相关参数,10-59断带检测启动选择 10-60断带检测最小线速度限制 10-61断带检测卷径误差量 10-62断带检测时间,26,技术教育,VE相关参数,08-59断带检测启动选择 08-60断带检测最小线速度限制 08-61断带检测卷径误差量 08-62断带检测时间,27,技术教育,6智能启动,智能启动目的：启动时，张力较小，摆杆不在平衡位置，此时张力回授值与目标值误差量较大，如果直接由PID控制启动，则系统有可能发生过冲，将加工材料张断。 智能启动工作条件： 收卷模式； 实际张力小于目标值； |回授值-目标值|启动准位 智能启动动作时序：“主频+智能启动频率”摆杆接近平衡位置回授信号=智能启动/PID切换准位智能启动完成，“主频+PID”运行。 智能启动仅启动时一次有效。,28,技术教育,工作区域示意图,29,技术教育,BW相关参数,10-55智能启动功能选择（主频+PID/主频+智能启动频率） 10-56智能启动/PID切换准位 10-57智能启动频率 10-58智能启动加速时间,30,技术教育,VE相关参数,08-55智能启动功能选择（主频+PID/主频+智能启动频率） 08-56智能启动/PID切换准位 08-57智能启动频率 08-58智能启动加速时间,31,技术教育,转矩模式下相关参数（VE）,08-66张力来源选择（485/ACI/AUI/AVI） 08-67最大张力 08-68张力设定 08-69零速张力来源选择（关闭/ 485/ACI/AUI/AVI） 08-70零速张力设定 08-71张力锥度来源选择（485/ACI/AUI/AVI） 08-72张力锥度比例,32,技术教育,其他相关参数,多功能输出： 1满卷卷径到达输出 2空卷卷径到达输出 3卷绕断线输出 4停机机械刹车 5张力PID回授异常,33,技术教育,其他相关参数,张力PID回授异常（BW）： 10-63张力控制PID回授信号异常准位 |回授值-目标值| 10-64张力控制PID回授异常侦测时间 10-65张力控制PID回授异常处理方式,34,技术教育,其他相关参数,多功能输入： 1初始卷径选择0 2初始卷径选择1 3初始卷径命令,35,技术教育,张力客户测试情况汇报,1复卷机1 2复卷机2 3双变频拉丝机 4层绕机 5并列式连续拉丝机 6自动盘带机,36,技术教育,复卷机1,37,技术教育,复卷机1,38,技术教育,复卷机2,39,技术教育,复卷机2,40,技术教育,复卷机2,41,技术教育,双变频拉丝机,42,技术教育,双变频拉丝机,43,技术教育,双变频拉丝机,44,技术教育,层绕机,45,技术教育,层绕机,46,技术教育,层绕机,47,技术教育,层绕机,48,技术教育,层绕机,49,技术教育,层绕机,50,技术教育,层绕机,51,技术教育,并列式拉丝机,52,技术教育,并列式拉丝机,53,技术教育,并列式拉丝机,54,技术教育,并列式拉丝机,(R1/2) * *v1 *t = (R2/2) * * v2 *t R1 * v1 = R2 * v2 v1 = * D * n / G1， n = F1 * 60 * (1-s) / p v1 = * D * F1 * 60 * (1-s) / (G1 * p) F1 = G1 * p * v1 / （60 * * D * (1-s)） .,55,技术教育,并列式拉丝机,56,技术教育,并列式拉丝机,57,技术教育,并列式拉丝机,58,技术教育,并列式拉丝机,59,技术教育,并列式拉丝机,参数设置步骤： 1设置电机铭牌参数 SVC控制方式 2设置机械齿轮比 3计算理论线速度 DFM频率=输出频率(H)*数字输出频率倍数（03-07） 最大线速度对应的最大接受频率（PG卡） =最高操作频率（1-00）*数字输出频率倍数（03-07） 4PID参数的设置 P，I，D，PID限制,60,技术教育,自动盘带机,61,技术教育,自动盘带机,收卷变频器工作在张力闭环速度模式,62,技术教育,自动盘带机,63,技术教育,BW系列机械齿轮比,机械传动比G=机械齿轮B/机械齿轮A=10-24/10-23 VE系列：8-23电机侧齿轮/8-24负载侧齿轮,64,技术教育,BW系列应用场合,只适合使用在有张力检测装置，有线速度输入（少数场合可以不需要线速度） 张力检测可使用摆杆，浮棍，张力架，压力传感器，霍尔元件等多种方法； 线速度检测可使用上位变频器模拟量输出，编码器，接近开关，测速电机，超声波测速等多种方法。,65,技术教育,Thanks!,66,技术教育,