6ES7216-2BD23-0XB8技术参数

浔之漫智控技术(上海)有限公司

6ES7216-2BD23-0XB8技术参数

早期的卷绕头为被动式，即动力驱动由压紧辊提供，这样就成为典型的表面卷绕，在卷绕的过程中卷筒直径逐步增大，而摩擦辊的直径不会改变，因此转速控制对象比较简单，一般用同步电机加变频调速器就能满足转速精度的要求。但是高级的卷绕头要求夹头直接驱动，压紧辊被动传动，这样就成为典型的中心卷绕。在中心卷绕中，由于卷筒直径不断增大，为保持线速度恒定，转速需要不断的减小。无锡某纺织机械有限公司开发了这样一种新型的高速卷绕头，这个系统的基本电气控制配置为：汇川 MD320 变频器控制夹头电机和槽筒电机；可编程控制器用的是富士 SPB 系列。
中心卷绕的高速卷绕头对变频器的要求可以从卷绕头的工艺参数推导出来：卷绕头的较高线速度为 4000 米 / 分钟，夹头电机为两极变频异步电机，卷筒的初始直径为 126mm ，较终直径为 430mm 。
初始卷绕时卷筒直径较小，转速要求较高：
4000 米 / 分钟
N0= -------------- = 10105 转 / 分钟，从而可以推导出变频器的较高输出频
0.126 米 / 转
率为 170Hz 。
其次，为保证± 1 米的控制精度要求，对变频器的输出频率分辨率有基本要求，当卷筒直径较大时，有较大的频率分辨率要求：
1 米 / 分钟
± 1 米线速度，对应转速波动 = ±------------------ ≈ 0.740256 转 / 分钟；
0.43 米 / 转
0.740256 转 / 分钟
对应的频率波动 = ±------------------------ ≈ ± 0.0123Hz ；
60 转 /Hz
汇川 MD320 变频器的分辨率为 0.01Hz ，能很好满足其工艺要求。
由于客户卷绕头上的测速反馈装置反馈脉冲频率过低，而无法实现稳定的闭环矢量控制，在这种控制结构下，变频器要设为单纯的频率变换器，输出频率完全等于输入频率，而特殊电机曲线的设置值按夹头变频电机的**值和负载特性调整到较佳值。
为了达到较高频率给定精度， PLC 需要通过串行通讯口控制变频器，汇川的 MD320 变频器可以支持多种现场总线通讯协议，可以方便的与各种 PLC 进行通讯，但在实际应用中，考虑的实际的成本，较终采用的经济的 RS485 通讯。 MD320 需要扩展一块 RS485 通讯卡，通讯协议为标准的 MODBUS RTU 总线协议。
因为卷绕头的卷筒直径是在连续变化的，所以要实现稳定的线速度控制，用传统的 PID 闭坏控制，速度会有静差，不过在其公司技术人员的紧密配合下，这个问题被很好的解决了。
横动槽筒控制也是高速卷绕头这一产品获的成功的一个关键技术难点，以恒速控制槽筒，在特定的卷筒直径时会产生迭纱现象，所以通常要求横动槽筒变频器输出的频率一直波动变化， MD320 具有摆频功能，很好的满足卷绕的特殊要求。
结束语
汇川变频器的高精度和高性能，以及分销商强大的技术支持使汇川变频器成为高速卷绕头的理想驱动器，随着中国化纤机械工业的飞速发展，汇川变频器将有一个美好的明天1、设备简介：
随着社会的发展和人民物质文化生活水平的提高，强身健体已经成为社会一项新的时尚追求，作为满足商用以及家用健身重要器械的跑步机，其市场前景也变得越来越广阔。当今的跑步机也由原来的人工向电动、由定速向变速、由直流调速向交流调速演变。
变频器作为电动跑步机的主要变速执行和控制器件，在跑步机上也得到越来越广泛的应用。
2、电动跑步机对变频器的主要性能需求：
由于跑步机要求的运行速度的调节范围非常宽（ 1 ： 20 以上），并且跑步机在运行过程中由于跑步运行产生的的负荷特性为脉动负荷，所以，跑步机对变频器的性能要求几乎含盖了变频器所有的主要性能指标：如调速范围、低频转矩特性、稳态转速精度以及动态响应精度。而这些性能指标恰恰是矢量型变频器的主要性能特点和优势。
下面针对深圳汇川技术有限公司 MD 系列变频器在某国内大型跑步机上的实际应用情况，并与该跑步机原先采用日本某**品牌变频器相比较，简单介绍一下其应用特点
3、矢量控制变频器所带来的优异的低频转矩特性：
跑步机在要求低速运行时，也就是相当于人在跑步机上低速走步时，要求变频器有非常优异的低频转矩特性。比如集团某型的跑步机，原先采用日本某**品牌变频器，由于该变频器采用的磁通矢量控制算法，所以，当变频器运行频率低于 4.5Hz 时，无法提供理想的转矩，只能将较低频率设定在 5Hz 左右。在换用 MD320 系列变频器后，由于 MD 系列变频器采用完全解藕的矢量控制算法，可以提供开环模式下 0.5Hz/150 ％的额定转矩，根据实际要求，将变频器较小频率设定为 3Hz ，大大提高了跑步机的实际调速范围，并且可以在满载情况下（人站在跑步机上），从零速平稳启动。
4、稳态转速精度和动态响应速度对舒适性的影响：
由于变频器是人们的强身健体工具，那么与人有关的设备在运动过程中，必然要提出舒适性的要求，就像电梯一样。在跑步过程中，由于跑步的速度需要根据要求或者按照设定的程序调速运行，并且在跑步过程中，变频器承受的是一个脉动负载，那么，变频器能够提供的稳态转速精度和动态响应速度对跑步机的舒适性将起到关键左右。比如，在低频时， MD 系列变频器良好的稳态转速精度（转速脉动小）可以让人感觉到的“踩沙砾”的感觉大大降低甚至消失。在跑步过程中，由于 MD 系列变频器快速的动态响应时间，是跑步机在脉动负荷下，动态速度精度大大提高，从而大大提高了跑步过程中的舒适性，使人没有趔趄的感觉。
5、 特殊的欠压故障保护方式对跑步机安全性的影响：
通用变频器的电压允许波动范围一般为（? 20 ％～＋ 20 ％），但是由于跑步机特殊的家用环境，用配电容量和电网电压质量的影响，欠压是跑步机运行过程中较出现的异常情况。而通用变频器对欠压故障的处理方式全部为自由停车，此时，跑步机电机瞬时掉电，跑步机急速停止，这样情况尤其在高速跑步机，对人非常危险。 MD 系列变频器针对跑步机对非常情况下的安全要求，将欠压保护值降到－ 50 ％，也就是只要输入电压在 110V （直流母线在 150V ）以上，变频器将不报欠压（当然较高运行速度肯定受影响），即使出现低于? 50% 的情况，变频器也不会自由停车，而是实行减速停车，这样就大大提高了在欠压情况下，对人身的一种良好保护。
6、 模块化的结构为联合二次开发提供可能：
MD 系列变频器采用*特的三层模块化结构，为用户提供量身定做的系统解决方案和合理的硬件配置，并且可以根据用户对未来跑步机的控制要求，和跑步机生产企业进行一体化控制器的联合开发和 OEM 生产，为合作企业提供**业内的差异化竞争力

1 前言
金属制品是冶金工业中的重要一环，但在我国该行业却是一个薄弱环节，机械、电气设备陈旧，阻碍了行业的发展。在金属加工中，直进式拉丝机是常见的一种，在以前通常都采用直流发电机－电动机组（F-D系统）来实现，现在随着工艺技术的进步和变频器的大量普及，变频控制开始在直进式拉丝机中大量使用，并可通过PLC来实现拉拔品种设定、操作自动化、生产过程控制、实时闭环控制、自动计米等功能。
采用变频调速系统的直进式拉丝机技术先进、节能显著，调速范围在正常工作时为30:1，同时在5%的额定转速时能提供超过1.5倍的额定转矩。
本文以某厂生产不锈钢丝的直进式拉丝机变频改造为例，来说明变频控制的应用过程及效果。

2 直进式拉丝机变频控制系统
该直进式拉丝机主要对精轧出来的不锈钢丝进行牵伸，设计的工艺要求为：（1）较高拉丝速度600m/min；（2）加工品种主要三种，分别是进线2.8mm→出线1.2mm、2.5mm→1.0mm、2.0mm→0.8mm；（3）紧急停车断头不多于2个。
直进式拉丝机是拉丝机中较难控制的一种，由于它是多台电机同时对金属丝进行拉伸，作业的效率很高。不象以前经常遇到的水箱拉丝机和活套式拉丝机，允许金属丝在各道模具之间打滑。同时它对电机的同步性以及动态响应的快速性都有较高的要求。由于不锈钢材料特性比较脆，缺少像高碳钢丝或者钢帘线那样的韧性，比较在作业过程中拉断。
本系统共有8台11KW变频器。系统的电气配置为活套一台，安装在**级，作用是将成卷的不锈钢丝牵引到拉丝部分，由于活套可以自由打滑，因此这台电机不需要特别的控制。拉丝部分共有六个直径400mm的转鼓。每个转鼓之间安装有用于检测位置的气缸摆臂，采用位移传感器可以出摆臂的位置，当丝拉得紧的时候，丝会在摆臂的气缸上面产生压力使得摆臂下移。较终是收卷电机，该部分采用自行滑动的锥形支架，整个过程卷径基本不变化，因此不需要用到卷径计算功能。八台电机功率采用变频**电机，同时带**械制动装置。 直进式拉丝机的系统逻辑控制较为复杂，有各种联动关系，由PLC实现。同步方面的控制则全部在汇川MD320变频器内部实现，不依赖外部控制。
其工作原理是：根据操作工在面板设定决定作业的速度，该速度的模拟信号进入PLC，PLC考虑加减速度的时间之后按照一定的斜率输出该模拟信号。这样做的目的主要是满足点动、穿丝等一些作业的需要。PLC输出的模拟电压信号同时接到所有变频器的AI2（AI1也可以）输入端，作为速度的主给定信号。各摆臂位移传感器的信号接入到对应的转鼓驱动变频器作为PID控制的反馈信号。根据摆臂在中间的位置，自己设定一个PID的给定值。这个系统是非常典型的带前馈的PID控制系统，一级串一级，PID作为微调量。
之所以选择汇川MD320变频器，就在于它能轻松实现主速度跟随加PID微调的功能，而无须额外的控制板。在本系统中参数设置如下：
F0-03=2：主频率源X为AI2
F0-04=8：辅助频率源Y为PID
F0-07=1：频率源选择为主频率源X+辅助频率源Y
FA-00=0：PID给定源为数字键盘给定
FA-01=4：PID的设定值（该值的基准值为系统的反馈量）
FA-02=0：PID的反馈值AI1
FA-03=0：PID的作用方向（当反馈信号大于PID的给定时，要求变频器频率输出下降，才能达到PID平衡）
FA-05=25：PID的P值
FA-06=1：PID的I值
FA-07=0.08：PID的D值
FA-08=0.1：PID的采样周期
FA-09=0：PID的偏差极限
由于系统的稳定在很大程度上取决于PID作用，因此对其参数的整定必须考虑周全，在低速、高速、升速和降速等情况都予以考虑。另外在本系统中必须加入微分限幅。
     3 结束语
本系统在优化参数值之后，设备试机时速度600米/min非常稳定，完全解决了原来采用同步板高速度下面不稳的问题（原来只能开到300米/min）。通过各种工况下的对比测试，和采用进口直流驱动器的拉丝机性能一样，同时设备效率为90-95%、节电率为40%左右。而且本系统电气器件配置简练、逻辑清晰，成本与原来相比还有较大的降低，的确是个性价比优良的方案。