本文通過實(shí)際項目調(diào)試實(shí)踐，介紹了丹佛斯FC302低壓變頻器中心卷繞控制功能的開發(fā)思路，該產(chǎn)品性能優(yōu)良，可靠性較高，值得推廣和應(yīng)用。

中心卷繞功能介紹

圖1中心卷繞系統(tǒng)示意圖

    由圖1可以看出，中心卷繞控制有三個大的部分組成，即：張力給定處理——張力控制可以隨著卷徑的變化而變化；直徑計算功能和張力PID控制。中心卷繞的基本特點(diǎn)：

張力控制的刷新時間為10-30ms

張力給定斜坡功能

張力控制錐度功能

張力極限報警

多材料張力pid參數(shù)集

速度pidp值調(diào)節(jié)

加速補(bǔ)償功能

卷徑到達(dá)指示

多個初始卷徑選擇及卷徑測量

卷徑計算限制——卷徑計算變化的速率可調(diào)；卷徑計算方向不符時限制

1、張力給定處理

圖2張力給定處理

    如圖2，張力給定處理亦即錐度控制功能，其目的在于保證在收卷時，當(dāng)直徑變化時卷內(nèi)外的張力一致，或卷內(nèi)外松緊一致，防止在儲存時卷變形。張力給定與卷徑的關(guān)系不是線性的而是雙曲線的。

2、張力單元

圖3張力單元

     從圖3可以看出，PID的實(shí)際給定值是在考慮了錐度功能之后的給定值，同時par-194是一個非常重要的參數(shù)，對張力系統(tǒng)的影響非常大。

3、直徑計算功能

圖4直徑計算

直徑計算是基于D=linespeed/winderspeedXcore1。同時可有多個初始卷徑可選。當(dāng)卷徑被復(fù)位后，有效的卷徑值就是第一初始卷徑。計算的卷徑值在機(jī)器不斷電時一直保持，斷電在上電后，與卷徑復(fù)位相同。

4、總框圖

圖5中心卷繞總框圖

中心卷繞還具有手動正反調(diào)節(jié)功能，同時，變頻器的總給定是與卷徑所對應(yīng)的速度給定加上PID的調(diào)節(jié)量。

幾個重要的技術(shù)參數(shù)

1、與卷徑計算相關(guān)的三個參數(shù)

1924：linespeedscale

    此參數(shù)是衡量最大線速度與線速度給定脈沖的一個系數(shù)。其意義是當(dāng)線速度給定編碼器每轉(zhuǎn)線數(shù)確定時，當(dāng)機(jī)器運(yùn)行的速度為最大線速度時，卷徑計算的線速度值為100000。

可以通過以下的公式來得出：

1926-winderspeedscale

    與1924相類似，此參數(shù)是當(dāng)卷徑最小，即電機(jī)速度最大時，且反映電機(jī)速度的編碼器的每轉(zhuǎn)線數(shù)確定時，調(diào)節(jié)此參數(shù)使卷徑計算單元中電機(jī)速度值為100000。

此參數(shù)也可通過下列公式得出：

1925—speedmatchscale

    此參數(shù)是確定當(dāng)線速度給定最大時，電機(jī)在卷徑最小時應(yīng)該運(yùn)行的速度。此參數(shù)與機(jī)械傳動比和PID的調(diào)節(jié)量以及變頻器最大速度設(shè)定值有關(guān)。

需要考慮的因素有以下幾個：

    當(dāng)卷徑最小是根據(jù)機(jī)械參數(shù)確定電機(jī)對英語最大線速度應(yīng)該運(yùn)行的速度，此速度一般來說是變頻器設(shè)定的最大電機(jī)速度（參數(shù)3-03）的90%，即留給pid的最大調(diào)節(jié)量是電機(jī)最大速度的10%，同時也應(yīng)該注意參數(shù)1940（pidoutputlimit）最大應(yīng)設(shè)為16384X10%。

2、與pid控制相關(guān)的需特別注意的幾個參數(shù)

1941--PIDeffectversesdiameter

    此參數(shù)用于確定pid之p值對應(yīng)于卷徑變化的值，因為當(dāng)卷徑大時，當(dāng)張力有變化而需調(diào)節(jié)速度時，pid的調(diào)節(jié)量會比卷徑小時調(diào)節(jié)量會小一些，即需小的p值。反之當(dāng)卷徑小時，則需pid調(diào)節(jié)量大一些。圖6可以直觀地說明這種關(guān)系。

圖6pid之p值對應(yīng)卷徑變化

linespeedaccelerationfeedforward

    此參數(shù)用于補(bǔ)償線速度變化時引起的張力波動。因為當(dāng)線速度急速變化時，如果pid的調(diào)節(jié)功能不足以保持張力的穩(wěn)定，則可考慮使用這一功能。其原理是給pid的輸出之上疊加一個與線速度變化相關(guān)的速度調(diào)節(jié)量，實(shí)踐證明此功能可以很好地起到補(bǔ)償作用。

1948，1949大，小卷對應(yīng)的速度環(huán)pid之p值

     此二參數(shù)分別是電機(jī)控制方式為速度閉環(huán)時，對應(yīng)于空輥和滿輥時速度pid的p值。其值得獲得是要在調(diào)試開始時分別在空輥和滿輥時利用MCT10示波器功能或同步控制卡的pid調(diào)試界面來確定。其值是否準(zhǔn)確直接關(guān)乎大，小卷時張力的穩(wěn)定性，此二參數(shù)可和1941配合使用。

    其他的與卷繞相關(guān)的參數(shù)的設(shè)置與非卷繞控制時變頻器的調(diào)試設(shè)置方法相同（如電機(jī)參數(shù)設(shè)置，AMA,閉環(huán)速度設(shè)置等等）將不再贅述。

    通過一些項目的調(diào)試實(shí)踐，證明FC302的中心卷繞控制的功能比較完善，性能比較好，可靠性較高，值得大家推廣和應(yīng)用。