艾默生TD3300變頻器在張力控制中的應(yīng)用

　　在丙綸紡粘無(wú)紡布后處理聯(lián)合機(jī)中，無(wú)紡布首先經(jīng)過(guò)擴(kuò)散風(fēng)道牽伸，然后在鋪網(wǎng)機(jī)上成網(wǎng)以后，用預(yù)壓輥進(jìn)行第一次成型，再用熱軋機(jī)進(jìn)行第二次成型，第二次成型熱軋機(jī)可以根據(jù)用戶的要求軋出不同的花紋，來(lái)滿足市場(chǎng)的需要，第二次成型的無(wú)紡布再通過(guò)幾道擴(kuò)幅輥，冷卻輥，張力輥等等，最后用收卷機(jī)收卷，如圖（一）所示。收卷效果的好壞，往往處決于熱軋機(jī)和收卷機(jī)之間的張力的恒定，張力控制的穩(wěn)定，收卷的效果肯定令人滿意。

　　在傳統(tǒng)的張力控制方案中，一般都是使用張力控制器，把張力傳感器接到張力控器上，作為張力反饋；在張力控制器上設(shè)定工藝所需要的張力，作為張力給定；然后張力控制器把給定的張力和反饋過(guò)來(lái)的張力進(jìn)行PID運(yùn)算，最后輸出模擬量信號(hào)給變頻器作為主令信號(hào)去驅(qū)動(dòng)負(fù)載。在這種張力控制系統(tǒng)中，不但張力控制器要求相當(dāng)高，而且對(duì)變頻器的要求也很高，變頻器不僅要有很快的響應(yīng)時(shí)間，還要對(duì)模擬量有很好調(diào)節(jié)的濾波時(shí)間。因此控制成本不但偏高，而且在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)很不方便，所以提出一種用艾默生TD3300變頻器來(lái)取代張力控制器對(duì)此進(jìn)行張力控制的方案。
　　根據(jù)供應(yīng)商的介紹，艾默生TD3300變頻器做張力控制方案時(shí)比較常見(jiàn)而成熟的有兩種選擇方式：一是開(kāi)環(huán)張力控制轉(zhuǎn)矩模式；二是閉環(huán)張力控制速度模式。開(kāi)環(huán)張力控制模式不需要張力反饋，系統(tǒng)配置少，但張力控制精度略低，加減速時(shí)張力控制效果沒(méi)有穩(wěn)速時(shí)好。閉環(huán)張力控制模式需要張力反饋，但在整個(gè)加減速及穩(wěn)速運(yùn)行中都能夠保持張力恒定。鑒于此，我們決定采用TD3300張力控制變頻器的閉環(huán)張力控制模式。
　　選擇TD3300變頻器閉環(huán)張力控制速度模式時(shí)，TD3300變頻器參數(shù)中必須先擇F3.06=1。大家都知道TD3300系列的變頻器有三個(gè)模擬量輸入端子，且每個(gè)端子都有各自獨(dú)立的濾波時(shí)間，同時(shí)還可以通過(guò)功能碼設(shè)置端子接收的信號(hào)類(lèi)型（電壓，電流等）。在本方案中，張力傳感器檢測(cè)出來(lái)的實(shí)際張力信號(hào)，接在一個(gè)張力顯示表上，張力表可以把傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成不同類(lèi)型的模擬量信號(hào)（0-5V，0-10V，±10V等），然后送給變頻器作為張力反饋信號(hào)。其連接形式如圖（二）所示。

　　假定收卷機(jī)實(shí)際運(yùn)行的頻率設(shè)為F，實(shí)際的運(yùn)行中F=F1+ FPID，F(xiàn)1：為同步頻率，在此方案中來(lái)源于熱軋機(jī)變頻器的模擬量輸出，經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)比，前后壓輥，卷筒等參數(shù)計(jì)算后作為同步頻率；FPID是變頻器經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算后得到的計(jì)算頻率。而在TD3300變頻器進(jìn)行PID運(yùn)算時(shí)必須得保證有兩個(gè)條件，即張力反饋和張力給定。把熱軋機(jī)變頻器輸出接過(guò)來(lái)的同步頻率接在TD3300模擬量端口AI1，把從張力表接過(guò)來(lái)的模擬量接在TD3300模擬量端口AI2作為張力反饋。而張力給定有不同的方式：可以由面板F8.02直接給定，可以用Profibus數(shù)字量通訊給定，還可以用模擬電位器AI3手動(dòng)給定。在不同的工藝要求下，設(shè)置不同的張力給定值。而系統(tǒng)的實(shí)際張力值通過(guò)張力傳感器后可以直接顯示在張力表上，供工藝人員監(jiān)測(cè)。其具體連接如圖（三）所示。

　　AI1，AI2，AI3都有相對(duì)應(yīng)的功能碼來(lái)進(jìn)行選擇，分別是F6.00，F(xiàn)6.01和F6.02，而且還有相對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)濾波時(shí)間的功能碼F6,03，F(xiàn)6,04和F6,05。
　　同步頻率：AI1可以用FC組參數(shù)來(lái)確定，F(xiàn)C組參數(shù)確定它的線速度類(lèi)型和最大線速度，這樣一旦標(biāo)定好，熱軋機(jī)和收卷機(jī)基本上是同步的，為以后的PID運(yùn)算墊下了基礎(chǔ)（FC0.00線速度輸入選擇，F(xiàn)C0.03最大線速度輸入等等）。
　　張力反饋：AI2可以用F7組參數(shù)來(lái)確定反饋量通道的選擇（F7.02為反饋量的選擇）；
　　張力給定：AI3可以用F8組參數(shù)來(lái)確定給定量是手動(dòng)給定，面板給定，模擬電位器給定，還是Profibus數(shù)字量通訊給定（F8.00為卷取模式，F(xiàn)8.01張力選擇，F(xiàn)8.02張力數(shù)字給定，F(xiàn)8.03最大張力等等）。具體詳細(xì)操作見(jiàn)TD3300操作說(shuō)明書(shū)
TD3300變頻器功能碼設(shè)置表（增加）
　　丙綸紡粘無(wú)紡布后處理聯(lián)合機(jī)中收卷機(jī)采用艾默生TD3300變頻器的方案中，現(xiàn)場(chǎng)配置簡(jiǎn)潔，工作穩(wěn)定，調(diào)試方便。實(shí)際的收卷效果非常理想，端面整齊，張力穩(wěn)定。正是基于變頻器TD330的張力控制特點(diǎn)，加上其完善的功能、高可靠性和優(yōu)秀的性能價(jià)格比，滿足了用戶的要求。