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时间:2018-11-04
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1、汇川md500说明书pdf汇川md320变频器用户手册说明书一、引言在造纸行业中,经常需要高精度位置同步控制,特别是切纸机这样的机械,对于位置精度要求极高的情况下,靠普通变频器的速度控制已经难以满足要求,一般只有采用直流或者交流伺服来解决,本文针对这一情况,提出了采用汇川MD320带简易伺服功能变频器,实现高精度位置同步控制在切纸机中的应用方案。二、系统组成图1采用变频器控制的切纸机系统图1中只画出了和送纸和切纸相关部分的连接图,放卷控制和传送带控制等无关部分在图中未画出。1#VF采用标准MD320变频器,2#VF采用
2、带简易伺服功能的MD320非标变频器,两台变频器都由PLC通过RS485通信来控制。1#VF变频器采用闭环矢量速度控制模式,速度精度可达0.1%以上,用来控制控制送纸辊的转速。同时送纸电机的A相速度脉冲,通过2#VF变频器高速数字输入口DI5输入,作为同步跟踪控制的脉冲输入源,2#VF采用简易伺服功能控制模式,用来控制切纸辊的转动速度和位置。三、带简易伺服功能的MD320非标变频器的突出特点:1.同步控制:实时调整切纸辊运行频率,使切纸辊旋转的脉冲数与DI5输入的脉冲数相同,实现高精度无差同步控制,并且两路脉冲的比例关
3、系可随意设定(通讯设定:FE-00)即可设定切纸长度;2.位置控制:在同步控制过程中进行位移控制,若要调节材料的松紧度,通过UP/DOD320简易伺服非标功能说明中的(FE-00)定义为脉冲比例设定;(FE-00)脉冲比例设定是指从DI5输入的指令脉冲与切纸机变频器所带电机的编码器脉冲的比例,也就是当DI5输入一个脉冲需要切纸机电机转过几个脉冲。用于切纸机,根据切纸长度计算脉冲比例方法如下:比较式(10)与式(6)完全相等,故(FE-00)脉冲比例设定和跟踪速度增益K,两者是完全相同的,只是表述略有区别。综上分析:改变
4、不同的纸张长度L,可根据式(10)求出不同的脉冲比例设定(FE-00),只要上位机实时地用通讯设定方式改变(FE-00)设定数值,就可以实时地调整切纸的长度。另外,特别需要注意的一点是,在本文的分析中,隐含了一个前提,那就是切纸辊旋转一周,即完成一次切纸过程。六、精度分析1、跟踪误差由于2#VF采用简易伺服控制,由于送纸电机的加减速过程一般比较缓慢,加减速时间可达30秒到60秒,甚至更长,因此切纸机位置动态跟踪误差可以做到五个脉冲以内,则整个切纸过程跟踪最大误差可以控制在式(11)要求的范围内。在稳态过程中,由于MD3
5、20闭环矢量的高精度,可以保证稳态跟踪误差小于两个脉冲,跟踪稳态误差只有动态1/4。式中,p为误差脉冲数,为旋转编码器每转脉冲数。可以看出编码器每转脉冲增大,可以减小跟踪误差,但是由于编码器接口速度限制,一般不超过50Hz,选用2000P/R的编码器已经达到了极限。假设D2为400mm,P为2000P/R,K2为14,代入式(11)可以求出最大跟踪误差为0.22mm,稳态跟踪误差为0.08mm。2、速度分辨率误差1#VF变频器频率分辨率为0.01Hz,对应电机转速分辨率为0.3rpm(按照4极电机考虑),经过X8输入对
6、应每分钟脉冲为600个,每秒钟则对应10个。根据(1)的计算,速度分辨率造成的误差将小于0.44mm/S,假设切纸机的最高线速度为2m/S,速度精度将达到万分之二,完全可以满足高速切纸机的要求。实际上,由于在本方案中,2#VF完全跟踪1#VF转速和位置,即使有速度分辨率误差,对切纸精度也无任何影响。3、脉冲比例设定(FE-00)的分辨率对精度的影响p;假设切纸长度为550~1350mm,最大车速为2000mm/S,送纸辊的直径D1为400mm,送纸机械减速比K1为16,切纸机械减速比K2为14,通过式(10)可以计算出
7、脉冲比例设定(FE-00)的变化范围为0.814~1.998。脉冲比例设定(FE-00)的设定范围为0.000~30.000,分辨率为0.001,如果采用2000P/R的旋转编码器,电机最大转速为1440rpm,对应最大脉冲频率为48KHz,对应最大分辨误差为24P/S。对应绝对误差根据式(11)计算为0.717mm。需要说明一点的是,此精度只影响设定长度,并不影响切纸长度的一致性。七、调试及注意问题运行调试时,首先必须保证送纸电机和切纸电机处于完全停机状态,然后通过上位机或外部端子,先让切纸电机运行,后再让送纸电机运
8、行,同时给送纸电机设定频率。送纸变频器的加减速时间可设定为30~60S,而切纸变频器的加减速时间,在不过压过流的情况下,可以设定最短的加减速时间,一般小于0.5S,在精度要求较高的场合,需要快速的起制动控制,有必要添加制动电阻或制动单元(18.5K的损坏。八、总结本文提出的方案具有切纸长度、相对精度与工作车速无关的优点,易于实现P
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