张力控制专用功能
使用说明书
目录
第一节:概述 ---------------------------------------------- 2
第二节:系统方案 -----------------------------------------------3
第三节:相关功能代码 ----------------------------------------------4
第四节:凹印机使用方式--------------------------------------------29
第五节:注意事项 ---------------------------------------------31
1
第一节 概 述
张力控制是任何以卷材为原料的机器上最重要的控制系统。不论产品是线材、纸张、塑料薄膜、
纺织品、橡胶片或薄钢板卷材,他们都是在一定的张力控制下被输送到机器,并且在一定的张力控
制下被卷取。
作为三垦最新一代高性能变频器,SVC06 不仅具有卓越的控制性能,更集成了多项行业功能,
使之成为行业专用变频器。本说明书详细描述了张力控制的使用方法,使 SVC06 可以替代成为高精
度、多功能的张力控制器。
【张力控制的分类】
张力控制方式可以分为 3 类:
1、张力传感器方式(微偏位移式)。
→直接反映了材料表面张力的大小,变频器控制的是电机的输出转矩。
张力传感器检测示意图:
检测辊检测辊轴承
F
G
F
张力传感器
2、张力架方式(摆辊式)。
→采用摆辊作为张力反馈,变频器控制的是摆辊的位置而非材料的张力,张力值是由摆辊
的重量来决定的。
3、线速度方式(编码器式)。
→采用编码器检测线速度,最终控制目标是维持线速度恒定。
2
第二节 系统方案
目前 SVC06 变频器采用张力架反馈控制方式实现张力控制功能。此方式由材料的线速度和实时
的卷径演算值共同计算出同步匹配频率,然后由张力架反馈的张力架位置信号和张力架基准设定值
进行 PID 调整,从而调整变频器的指令频率,使张力架保持在所指定的基准位置上。控制模式仅限
速度控制模式,但可以选择 V/F、无速度传感器矢量控制或 PG 传感器矢量控制中的任意一种。
功能码
模拟量
通讯
张力架基
准位置
最大位移量
演算方向
+
-
PID
PID频率调节量
模拟量
模拟量
脉冲量
线速度
测量
厚度积分
模拟量
设定值
张力架反
馈位置
线速度
卷径来源
初始卷径
最大直径
当前卷径 同步匹配频率
卷径复位
÷
输出频率
+
+
3
第三节 相关功能代码
【功能代码列表】:
功能代码 功能 范围 出厂设定
F7001 张力控制有效 0:张力控制无效
1:张力控制有效(功能码决定)
2:张力控制有效(外部端子决定)
F7002 张力反馈方式选择 0:无张力反馈
1:张力架方式反馈
2:系统预约
3:系统预约
F7003 卷绕模式选择 1:收卷
2:放卷
3:放卷时允许反向收紧
4:外部端子决定
5:外部端子决定(允许反向收紧)
F7004 卷径计算方法 0:卷径计算无效
1:线速度法
2:厚度积分法
3:直接测量法
F7005 卷径计算值变化方向 1:只允许增加
2:只允许减少
3:允许增加和减少
F7006 卷径计算值保存 0:不保存
1:保存
F7007 锥度演算方式 0:无锥度控制
1:有锥度控制,张力架基准位置变化
2:有锥度控制,张力锥度对外输出(方式 1)
3:有锥度控制,张力锥度对外输出(方式 2)
F7008 锥度演算开始卷径 0.0~6500.0mm 100mm
F7009 锥度演算结束卷径 0.0~6500.0mm 1000mm
F7010 张力架信号反馈来源 1:VIF1 指定(0~10V 或电位器)
2:VIF2 指定(0~10V 或电位器)
3:VIF3 指定(0~10V 或电位器)
F7011 张力架反馈信号增益 0.0~5.0 倍 1
F7012 张力架 Up 水平 0~10.00 V 10.00V
F7013 张力架 Low 水平 0~10.00 V 0V
F7014 张力架基准位置来源 1:功能码 F7015 指定
2:VIF1 指定(0~10V 或电位器)
3:VIF2 指定(0~10V 或电位器)
4:VIF3 指定(0~10V 或电位器)
F7015 张力架基准位置 Pz 0~10.00 V 5.00 V
F7016 张力架位置变化率 0.01~5.00 1
F7017 张力架不动作区上偏差 0~10.00 V 0.02 V
0
1
1
1
3
0
0
3
1
4
F7018 张力架不动作区下偏差 0~10.00 V 0.02 V
F7019 张力架的演算切换 1:加算
2:减算
F7020 传动比 0.01~300.00 1
F7021 张力架限幅输出延迟时间 0.0~100.0s 0
F7030 张力架补正 PID 选择 1:固定 PID1
2、固定 PID2
3:可变 PID
4、外部端子选择
F7031 可变 PID 参数调整依赖 1:直径
3:系统预约
F7032 PID1 控制比例增益 0.00~100.00 0.1
F7033 PID1 控制积分时间 0:不做积分处理
0.01~100.00 秒
F7034 PID1 控制微分时间 0:不做微分处理
0.01~100.00 秒
F7035 PID2 控制比例增益 0.00~100.00 0.1
F7036 PID2 控制积分时间 0:不做积分处理
0.01~100.00 秒
F7037 PID2 控制微分时间 0:不做微分处理
0.01~100.00 秒
F7038 积分自动增益 0.00~10.OO V 1.00V
F7039 静张力时比例增益 0.00~100.00 0.1
F7040 静张力时积分时间 0.01~100 秒 1
F7041 零速阀值 0~3000 m/min 0.1
F7042 不动作区积分时间(正方向) 0.01~100.00 秒 1 秒
F7043 不动作区积分时间(负方向) 0.01~100.00 秒 1 秒
F7044 PID 结束方式选择 1:直接结束方式
2:条件结束方式
F7045 PID 结束设定值 1.0~100.0% (上限频率) 20.0%
F7046 PID 开始方式选择 1:直接投入方式
2:条件投入方式
F7047 PID 开始设定值 1.0~100.0% (张力架基准值 F7014) 20.0%
F7048 输出频率滤波时间 0.00~100.00 秒 0
F7049 PI 限幅设置 0:无限幅
0.1~100.0%
F7050 线速度来源 1:功能码 F7051 指定
2:VIF1 指定(0~5V)
3:VIF1 指定(0~10V 或电位器)
4:VIF2 指定(0~5V)
5:VIF2 指定(0~10V 或电位器)
6:VIF3 指定(0~5V)
7:VIF3 指定(0~10V 或电位器)
1
1
1 2:系统预约
0
0
0
0
1
1
0
1
5
8:VIF1 指定(4~20mA)
9:VIF2 指定(4~20mA)
10:VIF3 指定(4~20mA)
11:脉冲口 指定
12:通讯(Modbus)
F7051 线速度值 0~3000 m/min 100
F7052 最大线速度值
(模拟量最大值对应的 Vmax)
F7053 最大线速度值
(脉冲频率最大值对应的 Vmax)
F7054 最低线速值 0.1~3000 m/min 0.1
F7055 线速度斜坡时间 0~6500.0 秒 0
F7056 系统预约 0~65535 0
F7057 不动作区 0.0~100.0 % 1%
F7060 初始直径来源 1:功能码 F7061~F7064 指定
F7061 初始直径 Dmin1 0.0~6500.0 mm 100
F7062 初始直径 Dmin2 0.0~6500.0 mm 100
F7063 初始直径 Dmin3 0.0~6500.0 mm 100
F7064 初始直径 Dmin4 0.0~6500.0 mm 100
F7065 最大直径 Dmax1 0.0~6500.0 mm 1000
F7066 最大直径 Dmax2 0.0~6500.0 mm 1000
F7067 最大直径 Dmax3 0.0~6500.0 mm 1000
F7068 最大直径 Dmax4 0.0~6500.0 mm 1000
F7069 卷轴直径 Do 0.0~6500.0 mm 100
F7070 卷径计算滤波时间 0.00~10.00 s 0
F7071 卷径到达 0.0~6500.0 mm 1000
F7080 卷材厚度来源 1:功能码 F7081 指定
1~3000 m/min
1~3000 m/min
2:VIF1 指定(0~5V)
3:VIF1 指定(0~10V 或电位器)
4:VIF2 指定(0~5V)
5:VIF2 指定(0~10V 或电位器)
6:VIF3 指定(0~5V)
7:VIF3 指定(0~10V 或电位器)
8:VIF1 指定(4~20mA)
9:VIF2 指定(4~20mA)
10:VIF3 指定(4~20mA)
11:脉冲口 指定
12:通讯(Modbus)
2:VIF1 指定(0~5V)
3:VIF1 指定(0~10V 或电位器)
4:VIF2 指定(0~5V)
5:VIF2 指定(0~10V 或电位器)
6:VIF3 指定(0~5V)
7:VIF3 指定(0~10V 或电位器)
1000
1000
1
1
6
8:VIF1 指定(4~20mA)
9:VIF2 指定(4~20mA)
10:VIF3 指定(4~20mA)
11:通讯(Modbus)
F7081 卷材厚度 0.01~100.00 mm 0.01
F7082 卷材最大厚度值 0.01~100.00 mm 100
F7083 每圈的脉冲数 K1 1~3000 1024
F7084 每层的圈数 K2 1~10000 1
F7085 计圈信号 1:Dix 指定
2:脉冲口 指定
3:编码器信号(选购件)
F7090 卷材直径来源 1:功能码 F7091 指定
2:VIF1 指定(0~5V)
3:VIF1 指定(0~10V 或电位器)
4:VIF2 指定(0~5V)
5:VIF2 指定(0~10V 或电位器)
6:VIF3 指定(0~5V)
7:VIF3 指定(0~10V 或电位器)
8:VIF1 指定(4~20mA)
9:VIF2 指定(4~20mA)
10:VIF3 指定(4~20mA)
11:通讯(Modbus)
F7091 卷材直径 0.0~6500.0 mm 0
F7092 卷材最小直径 0.0~6500.0 mm 0
F7093 卷材最大直径 0.0~6500.0 mm 100.0
F7509 张力锥度系数来源 0:无张力锥度
1:功能代码 F7510 指定
2:VIF1 指定(0~5V)
3:VIF1 指定(0~10V 或电位器)
4:VIF2 指定(0~5V)
5:VIF2 指定(0~10V 或电位器)
6:VIF3 指定(0~5V)
7:VIF3 指定(0~10V 或电位器)
8:VIF1 指定(4~20mA)
9:VIF2 指定(4~20mA)
10:VIF3 指定(4~20mA)
11:通讯(Modbus)
F7510 张力锥度系数 0.0~100.0% 0
F7511 最大张力锥度系数(模拟量) 0.0~100.0% 100%
F7513 内置模拟电流输出功能 0:输出频率
1:张力锥度演算值
F7514 内置模拟电流输出偏置 0~±20.0mA 0
F7515 内置模拟电流输出倍数 0~20.0 1
1
1
0
0
7
【功能代码详解】:
F7001 张力控制有效
F7001 作为张力控制总的判断条件。当设置为无效时(F7001=0)时,按通常的控制模式进行。
功能代码 功能 范围 出厂设定
F7001 张力控制有效 0:张力控制无效
1:张力控制有效(功能码决定)
2:张力控制有效(外部端子决定)
0
除了功能码设定外,还可以由外部端子进行判断(F7001=2):
DSON 张力控制 备注
OFF 无效 F7001=2
ON 有效 F7001=2
当 F7001=0、1 时,无视外部端子(DSON)的状态。
F7002 张力反馈方式选择
此代码选择张力反馈信号的方式。
功能代码 功能 范围 出厂设定
F7002 张力反馈方式选择 0:无张力反馈
1:张力架方式反馈
2:系统预约
3:系统预约
F7003 卷绕模式选择
卷绕模式一般分为收卷、放卷模式,另外增加了放卷时允许反向收紧功能。
功能代码 功能 范围 出厂设定
F7003 卷绕模式选择 1:收卷
2:放卷
3:放卷时允许反向收紧
4:外部端子决定
5:外部端子决定(允许反向收紧)
变频器收卷和放卷的模式可以由功能码 F7003 单独设定,也可以由外部端子 WD 一起决定。
1
1
WD/UWD 卷绕模式 备注
OFF 收卷 F7003=4、5
ON 放卷 F7003=4、5
※1:运转中切换无效。从停止后下一次启动时有效。
8
※2:在实际运转中,需要结合收放卷模式和电机旋转方向(仅以 F1110 为例,非唯一)一并考虑:
实际运转 控制状态 备注
线速度V(+)
材料张力F
线速度V(+)
材料张力F
转速 n(+)
转矩T(-)
转矩T(+)
转速n(-)
转速 n(+)
转矩T(+)
转速n(-)
转矩T(-)
线速度V(+)
材料张力F
线速度V(+)
材料张力F
上收卷
正向回转
下收卷
反向回转
上放卷
正向回转
下放卷
反向回转
F7003=1
F1110=1
F7003=1
F1110=2
F7003=2
F1110=1
F7003=2
F1110=2
※3:反向收紧功能一般是在某些场合,需要将变频器反向运转(以功能代码 F1317 的 50%作为限制
频率),以便在卷材上建立一个初始张力。
F7004 卷径计算方法
F7005 卷径计算值变化方向
F7006 卷径计算值保存
z 设定 F7004,选择合适的卷径计算方法。
卷径计算方法分为三种:
1. 线速度法;
2. 厚度积分法;
3. 直接测量法。
详细内容将在后面部分进行介绍。
z 卷径计算值变化方向有三个选择:
1. 只允许增加;
2. 只允许减少;
3. 允许增加和减少。
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