一、引言

傳統(tǒng)金剛石繩鋸機的電氣配置一般都是通過PLC采集電流互感器模擬量信號來控制主電機的負(fù)荷和移動電機的速度。該方式配置較繁瑣，須要有專業(yè)PLC編程人員參與，導(dǎo)致整機成本較高；而且電流互感器和模擬量輸入輸出模塊在礦山水、粉塵等惡劣環(huán)境下易損壞。本文介紹了一種基于四方電氣V360變頻器的金剛石繩鋸機電控系統(tǒng)，該系統(tǒng)省略了PLC和電流互感器，同樣達到了繩鋸機的工藝要求，降低了成本。

二、繩鋸機的組成及用途

金剛石繩鋸機（圖1）是一種石材礦山開采機械，用于開采花崗巖、大理石等石礦。金剛石繩鋸機主要包括主電機、移動電機、飛輪、導(dǎo)向輪、繩鋸鏈條（金剛石材料制作而成）、移動平臺、操作平臺等。金剛石繩鋸按照切割對象一般分為混凝土系、大理石系、花崗巖系、異性系等四個系列。

圖1金剛石繩鋸機

工藝要求：

金剛石繩鋸機是采用主電機帶動鋸繩沿近似跑道型的軌跡運行，鋸繩套在已經(jīng)鑿開縫的石頭山上，移動電機經(jīng)減速器帶動整個鋸床以一定的速度沿石頭被鋸開的方向向后移動。移動速度必須根據(jù)主電機的負(fù)荷狀況和鋸繩所需的張緊力適時進行調(diào)整，如果移動速度太快，主電機負(fù)載增大，甚至過載，鋸繩承受的張力也會增大，如不及時調(diào)整速度就會繃斷鋸繩。反之如果移動速度太慢，鋸繩張力太小，鋸繩會在石頭上打滑，切割效率降低，并且松弛的鋸繩還會打絞，以至絞斷鋸繩。所以在保證主電機負(fù)荷基本均勻和鋸繩合適的張緊力下提高鋸機切割效率是控制的關(guān)鍵，由于礦山形狀的不規(guī)則性，橫切面自然也時大時小，鋸床移動速度必須相應(yīng)調(diào)整，整個加工工藝如圖2。

三、V360應(yīng)用方案

電氣配置：

主電機功率：45KW，380V，8極，額定轉(zhuǎn)速：740轉(zhuǎn)，額定電流96A

移動電機功率：0.75KW，380V，4極，額定電流2.3A，變頻電機

主變頻：V360-4T0550

移動電機變頻：E380-4T0015

圖3應(yīng)用現(xiàn)場圖

四、調(diào)試方案

將主電機實際運行電流經(jīng)模擬量AO2輸出口給移動變頻器VC2作為專用PID反饋值,PID作為輔助頻率源，手動調(diào)節(jié)電位器經(jīng)模擬量VC1端口給移動變頻器作為主頻率源,將兩頻率源疊加作為移動電機輸出頻率,即主頻率源加輔助頻率源。移動電機移動速度根據(jù)主機PID反饋值隨時調(diào)節(jié)頻率，保證主機電流恒定,主機轉(zhuǎn)速可另外由電位器給定。方案優(yōu)點:負(fù)載控制平穩(wěn),精確,能根據(jù)切割面的變化,及時調(diào)整移動速度，系統(tǒng)波動小。

電氣配線圖：

F2.0.00=45電機額定功率

F2.0.01=380電機額定電壓

F2.0.02=96電機額定電流

F2.0.03=50電機額定頻率

F2.0.04=740電機額定轉(zhuǎn)速

F4.2.22=2模擬輸出AO1選擇輸出變頻器電流

F4.2.23=2模擬輸出AO2選擇輸出變頻器電流

F4.2.24=0模擬輸出AO1最小值為0V

F4.2.25=10模擬輸出AO1最大值為10V

F4.2.27=80%模擬輸出AO1賦值上限為80%即2倍的額定電流

F4.2.30=0模擬輸出AO2最小值為0V

F4.2.31=10模擬輸出AO2最大值為10V

F4.2.32=33%模擬輸出AO2賦值下限為電機額定電流96A（適當(dāng)調(diào)整）。

F4.2.33=100%模擬輸出AO2賦值上限為2.5倍的變頻器額定電流

F4.2.34=1模擬輸出AO2濾波時間常數(shù)1秒

F8.1.21=0.8轉(zhuǎn)速閉環(huán)增益

F8.1.22=2.5轉(zhuǎn)速閉環(huán)積分時間

FF.2.35=340欠壓動作水平

FF.3.38=2.00電流閉環(huán)增益

移動電機：

F0.1=8頻率輸入通道組合設(shè)定

F0.4=0001外部端子啟停

F0.8=120上限頻率120HZ

F0.10=2加速時間2秒

F0.11=2減速時間2秒

F0.16=4載波頻率4K

F1.1=6轉(zhuǎn)矩提升6%

F2.12=5外部電壓VC1-VC2

五、小結(jié)

本文介紹了一種基于四方V360變頻器的繩鋸機驅(qū)動方案，該方案具有安裝調(diào)試簡單，同時減少客戶電氣元件投入，已在福建泉州和山東萊州客戶的金剛石繩鋸機上成功應(yīng)用，完全可以滿足工況要求，目前已成功應(yīng)用于幾十套繩鋸機終端應(yīng)用現(xiàn)場。

圖4電氣配線圖

調(diào)試參數(shù)：

主電機變頻器：

F0.2.25=9外部電位器設(shè)定頻率

F0.3.33=1外部端子啟停

F1.0.03=15加速時間15秒

F1.0.04=15減速時間15秒