歐能變頻器在涂裝行業中傳動鏈驅動的同步控制應用

摘要：在涂裝行業中，由于加工工藝流程多、規模大，機械化生產線正逐漸取代人工生產線。被加工工件多采用吊空線或地盤線輸送，在整個加工工藝流程中循環運行。 由于傳動鏈一般為幾百米至上千米不等，因此傳動鏈驅動通常采用幾臺電機同時驅動，要求電機速度同步才能保證傳動鏈的正常運行，否則就會產生鏈條堆積或斷裂。多數廠家采用同步控制器實現同步控制，歐能F1000系列變頻器擁有靈活的頻率組合方式和穩定的驅動能力，在控制傳動鏈多臺電機同步運行時可以不需要同步控制器。

一、前言

      F1000系列變頻器采用自適應優化空間電壓矢量算法，輸出轉矩大，轉差補償準確，有多重保護，確保在負載突變、電網電壓突變的時候仍能夠穩定運行，尤其滿足對生產設備不間斷運行的要求；歐能F1000系列變頻器通過靈活的頻率組合設定可以實現性能更優越，不需要同步控制器的驅動方案，在傳動鏈的自動化驅動方面有明顯優勢。

二、控制原理

       1、主驅動的運行頻率通過AO2口輸出0-50K脈沖信號，作為從驅動變頻器的初始同步轉速；   

      2、在調整座的定滑輪上加裝一個角位移傳感器，將鏈條的伸長或收緊變化率通過傳感器檢測，并轉換為0-10V/0-20mA的模擬信號，作為輔助頻率的反饋信號，送給從驅動變頻器；

      3、采用主-從式結構，多臺從驅動可以共用一臺主驅動；

      4、在每一個調整座安裝極限開關，防止意外情況發生；

      5、由于變頻器采用精確的轉差補償保證了速度不隨負載的變化而變化。同時，克服低速時速度不穩定的缺陷。

        簡易線路圖：

F1000系列變頻器頻率源組合模式如下：

本系統采用F1000變頻器控制,有兩種方案可供選擇:

     1、通過主驅動發出的脈沖同步信號給從驅動，從驅動變頻器通過位移傳感器來檢測浮輥的上下位置，并將位置信號轉換成0—10V的電信號疊加到主驅動傳來的同步信號上進行從驅動電機頻率微調，達到同步。

     2、通過主驅動發出的脈沖同步信號給從驅動，從驅動將位置反饋信號作為PID反饋源，PID輸出作為疊加量加到主驅動傳來的同步信號上。從驅動變頻器利用內置PID控制實現同步。

三、調試說明

     方案一參數配置

        主驅動：
        F0.02:  1              端子控制方式
        F0.03:  2              頻率源選擇AI1
        F2.09:  100%       轉差補償系數

        F3.00:  12            外部故障輸入

        F3.20:  1.0s         模擬輸入濾波時間
        F4.08:  20            AO2口輸出0-10K脈沖信號對應運行頻率

        F5.05:  1              自由停機
        從驅動：
        F0.02:  1              端子控制方式
        F0.03:  4              主頻率源X選擇脈沖DI 

        F0.04:  2              輔助頻率源Y選擇AI1

        F0.05:  1              輔助頻率源Y范圍選擇相對于頻率源X

        F0.06:  5-10%      輔助頻率源Y范圍

        F0.07:  2              頻率源選擇（疊加）

        F0.13:  0.5s         加速時間

        F0.14:  0.5s         減速時間

        F2.09:  100%       轉差補償系數

        F3.00:  12            外部故障輸入
        F3.09:  100%      AI1最小輸入對應設定
        F3.11:  —100%   AI1最大輸入對應設定

        F3.20:  0.25s      模擬輸入濾波時間

        F5.05:  1             自由停機

    方案二參數配置：

        主驅動：
        F0.02:  1              端子控制方式
        F0.03:  2              頻率源選擇AI1
        F2.09:  100%       轉差補償系數

        F3.00:  12            外部故障輸入

        F3.20:  1.0s         模擬輸入濾波時間
        F4.08:  20            AO2口輸出0-10K脈沖信號對應運行頻率

        F5.05:  1              自由停機
        從驅動：
        F0.02:  1              端子控制方式
        F0.03:  4              主頻率源X選擇脈沖DI 

        F0.04:  7              輔助頻率源Y選擇PID

        F0.05:  1              輔助頻率源Y范圍選擇相對于頻率源X

        F0.06:  5-10%      輔助頻率源Y范圍

        F0.07:  2              頻率源選擇（疊加）

        F0.13:  0.5s         加速時間

        F0.14:  0.5s         減速時間

        F2.09:  100%       轉差補償系數

        F3.00:  12            外部故障輸入
        F3.20:  0.25s       模擬輸入濾波時間

        F5.05:  1              自由停機

        F9.00:  2001        PID控制模式選擇（比例積分，PID反饋選擇AI1，PID設定由F9.02設定）

        F9.02:  500          PID數字設定

        F9.06:  調試          比例增益P

        F9.07:  調試          積分時間I

四、結束語

     方案一優點：調試簡單,成本低;對誤差反應靈敏。

     方案二優點: 精度較高,能自動微調,對機械傳動精度的依賴小,速度動態響應快、穩定性高;

             缺點: PID參數的調整需要經驗, 需要根據多次試驗才能找出一套較為滿意的參數。

     本系統在優化參數值之后，傳動鏈的運行非常穩定。而且本系統電氣配置簡煉，邏輯清晰，與原老式系統相比，省去了價格昂貴的同步控制板和PLC，成本有較大的降幅。在行業應用中是一個性價比優良的方案。此方案已經在廣東、江蘇等多家客戶成功應用。