恒張力控制介紹 AMD產品處 王浩 張力控制系統的目的就是保持線材或者帶材上的 張力恒定 通常可以通過兩種途徑來達到這個目 的 一是通過控制電機轉速來實現 二是通過控制電機輸出轉矩來實現 控制原理圖 速度模式 v D1 n1 G1 n1 F1 60 1 s p v D1 F1 60 1 s G1 p F1 G1 p v 60 D1 1 s 控制原理圖 速度模式 控制原理圖 速度模式 控制方法 速度值 理論計算值 PID修正值 相關信息 卷徑 線速度 張力架PID 機械齒輪比 電機級數 控制原理圖 轉矩模式 T F D 2 G 張力控制方案 1張力閉環速度控制 BW VE 2張力開環轉矩控制 VE 3張力閉環轉矩控制 VE 張力閉環速度控制 BW VE系列支 持 張力開環轉矩模式 VE系列支持 張力閉環轉矩模式 VE系列支持 張力控制功能模塊 1線速度檢測模塊 2卷徑計算模塊 3PID模塊 4張力錐度控制 5斷帶檢測 6智能啟動 1線速度檢測 在張力控制系統中 準確的測量線速度是很重要的 只有 一種方案可以不用線速度信號 即選用直接控制電機的轉 矩且卷徑來源不選線速度計算法 模擬量輸入 缺點 低頻時容易被干擾 脈沖檢測法 缺點 增加成本 通訊設定 BW相關參數 10 37線速度來源選擇 無 AVI ACI AUI 485 脈沖 DFM DFM頻率 輸出頻率 H 數字輸出頻率倍數 03 07 最大線速度對應的最大接受頻率 PG卡 最高操作頻率 1 00 數字輸出頻率倍數 03 07 10 38最大線速度 10 39最小線速度 10 40每米脈沖數 10 41當前線速度 VE相關參數 08 37線速度來源選擇 無 AVI ACI AUI 485 脈沖 08 38最大線速度 08 39最小線速度 08 40每米脈沖數 08 41當前線速度 2卷徑計算 所有方案都需要計算卷筒的卷徑 線速度計算法 D G V n D卷徑 G機械傳動比 V線速度 n電機轉速 厚度積分法 模擬量輸入法 BW相關參數 10 42卷徑來源選擇 線速度 AVI ACI AUI 485 厚 度積分 編碼器在收卷軸 編碼器在馬達側 10 43最大卷徑 10 44空卷卷徑 10 45初始卷徑設定選擇 AVI ACI AUI 485 10 46初始卷徑設定值0 10 47初始卷徑設定值1 10 48初始卷徑設定值2 BW相關參數 10 49每圈脈沖數 厚度積分法 編碼器在收卷軸 10 50每層圈數 厚度積分法 10 51材料厚度 厚度積分法 10 52卷徑濾波時間 10 54當前卷徑 10 10PG脈沖范圍設定 厚度積分法 編碼器在電 機側 10 11PG輸入設定 厚度積分法 VE相關參數 08 42卷徑來源選擇 線速度 AVI ACI AUI 485 厚度積分 編碼器在收卷軸 編碼器在馬達側 08 43最大卷徑 08 44空卷卷徑 08 45初始卷徑設定選擇 AVI ACI AUI 485 08 46初始卷徑設定值0 08 47初始卷徑設定值1 08 48初始卷徑設定值2 VE相關參數 08 49每圈脈沖數 厚度積分法 編碼器在收卷軸 接入 PG2端子 08 50每層圈數 厚度積分法 08 51材料厚度 厚度積分法 08 52卷徑濾波時間 08 54當前卷徑 10 00PG脈沖范圍設定 厚度積分法 編碼器在電機側 接入PG1端子 10 01PG輸入設定 厚度積分法 編碼器在電機側 接入 PG1端子 10 15脈沖輸入形式設定 厚度積分法 編碼器在收卷軸 接入PG2端子 3PID模塊 張力閉環情況下使用 一般都會提供兩組PID參數 針對卷徑相差很大 的情況下使用 兩套PID參數可以選擇隨卷徑 頻率調整 使工作全過程取得比較好的控制效果 BW相關參數 10 25張力控制PID目標來源選擇 10 26 AVI ACI AUI 485 10 26張力控制PID設定值 10 27張力控制PID回授來源選擇 AVI ACI AUI 脈沖 10 28張力PID參數調變方式選擇 PID參數是否隨外部變 量變化 10 29 10 30 10 31 P1 I1 D1 對應空卷卷徑 低頻 10 32 10 33 10 34 P2 I2 D2 對應滿卷卷徑 最高操作頻 率 10 35張力控制回授方式 正回授 負回授 10 36張力控制PID輸出限制 VE相關參數 08 25張力控制PID目標來源選擇 08 26 AVI ACI AUI 485 08 26張力控制PID設定值 08 27張力控制PID回授來源選擇 AVI ACI AUI 脈沖 08 28張力PID參數調變方式選擇 PID參數是否隨外部變 量變化 08 29 08 30 08 31 P1 I1 D1 對應空卷卷徑 低頻 08 32 08 33 08 34 P2 I2 D2 對應滿卷卷徑 最高操作頻 率 08 35張力控制回授方式 正回授 負回授 08 36張力控制PID輸出限制 4張力錐度控制 有的卷曲控制 需要材料張力隨著卷徑增大而相 應降低 以防止損傷卷軸和提高產品卷曲質量 張力錐度公式 F F0 1 K 1 D0 D F實際輸出張力 F0設定張力 K張力錐度系數 D0最小卷徑 D當前卷徑 VE相關參數 08 71 張力錐度系數選擇 AVI ACI AUI 485 08 72 張力錐度系數 5斷帶檢測 斷帶檢測是根據卷徑的異常變化來檢測的 如果 在收卷時計算的卷徑連續變小 或放卷時計算的 卷徑連續變大的情況下 我們就認為可能發生斷 帶 注意 這里判斷的卷徑是通過線速度計算出來 的 若要選用斷帶檢測功能 必須要有較為準確 的線速度輸入 BW相關參數 10 59斷帶檢測啟動選擇 10 60斷帶檢測最小線速度限制 10 61斷帶檢測卷徑誤差量 10 62斷帶檢測時間 VE相關參數 08 59斷帶檢測啟動選擇 08 60斷帶檢測最小線速度限制 08 61斷帶檢測卷徑誤差量 08 62斷帶檢測時間 6智能啟動 智能啟動目的 啟動時 張力較小 擺桿不在平衡位置 此時張力回授值與目標值誤差量較大 如果直接由PID控 制啟動 則系統有可能發生過沖 將加工材料張斷 智能啟動工作條件 收卷模式 實際張力小于目標值 回授值 目標值 啟動準位 智能啟動動作時序 主頻 智能啟動頻率 擺桿接近平 衡位置 回授信號 智能啟動 PID切換準位 智能啟動完 成 主頻 PID 運行 智能啟動僅啟動時一次有效 工作區域示意圖 BW相關參數 10 55智能啟動功能選擇 主頻 PID 主頻 智能 啟動頻率 10 56智能啟動 PID切換準位 10 57智能啟動頻率 10 58智能啟動加速時間 VE相關參數 08 55智能啟動功能選擇 主頻 PID 主頻 智能 啟動頻率 08 56智能啟動 PID切換準位 08 57智能啟動頻率 08 58智能啟動加速時間 轉矩模式下相關參數 VE 08 66張力來源選擇 485 ACI AUI AVI 08 67最大張力 08 68張力設定 08 69零速張力來源選擇 關閉 485 ACI AUI AVI 08 70零速張力設定 08 71張力錐度來源選擇 485 ACI AUI AVI 08 72張力錐度比例 其他相關參數 多功能輸出 1滿卷卷徑到達輸出 2空卷卷徑到達輸出 3卷繞斷線輸出 4停機機械剎車 5張力PID回授異常 其他相關參數 張力PID回授異常 BW 10 63張力控制PID回授信號異常準位 回授值 目標值 10 64張力控制PID回授異常偵測時間 10 65張力控制PID回授異常處理方式 其他相關參數 多功能輸入 1初始卷徑選擇0 2初始卷徑選擇1 3初始卷徑命令 張力客戶測試情況匯報 1復卷機1 2復卷機2 3雙變頻拉絲機 4層繞機 5并列式連續拉絲機 6自動盤帶機 復卷機1 復卷機1 復卷機2 復卷機2 復卷機2 雙變頻拉絲機 雙變頻拉絲機 雙變頻拉絲機 層繞機 層繞機 層繞機 層繞機 層繞機 層繞機 層繞機 并列式拉絲機 并列式拉絲機 并列式拉絲機 并列式拉絲機 R1 2 v1 t R2 2 v2 t R1 v1 R2 v2 v1 D n G1 n F1 60 1 s p v1 D F1 60 1 s G1 p F1 G1 p v1 60 D 1 s 并列式拉絲機 并列式拉絲機 并列式拉絲機 并列式拉絲機 并列式拉絲機 參數設置步驟 1設置電機銘牌參數 SVC控制方式 2設置機械齒輪比 3計算理論線速度 DFM頻率 輸出頻率 H 數字輸出頻率倍數 03 07 最大線速度對應的最大接受頻率 PG卡 最高操作頻率 1 00 數字輸出頻率倍數 03 07 4PID參數的設置 P I D PID限制 自動盤帶機 自動盤帶機 收卷變頻器工作在 張力閉環速度模式 自動盤帶機 BW系