案例简介橡胶塑料机械由于橡胶塑料的配方不同,而且橡胶塑料(简称橡塑)材质的特殊性,导致其生产机器的瞬间过电流值,以及经常超载使用等。由于这个原因,很多时候选择直流电机,利用直流电机的可降速提高电流的特点,从而保证电机不停止,能短时间的继续运作,待胶料稳定后,能恢复正常速度,从而进行连续生产。并且,利用张力控制来实现卷取的恒张力控制,将胶片能够很平整的卷成卷材。工艺流程本系统是一个胶片生产线,由最初
DC790系列直流调速器在挤出机和压延机中的应用

DC790系列直流调速器在挤出机和压延机中的应用

产品详情

案例简介


橡胶塑料机械由于橡胶塑料的配方不同,而且橡胶塑料(简称橡塑)材质的特殊性,导致其生产机器的瞬间过电流值,以及经常超载使用等。由于这个原因,很多时候选择直流电机,利用直流电机的可降速提高电流的特点,从而保证电机不停止,能短时间的继续运作,待胶料稳定后,能恢复正常速度,从而进行连续生产。并且,利用张力控制来实现卷取的恒张力控制,将胶片能够很平整的卷成卷材。




工艺流程


本系统是一个胶片生产线,由最初的挤出,再到压延,然后冷却,最后收卷存放。其中挤出机,压延机,和收卷均为直流电机,使用ETD790系列直流调速器厂家

参照框图如下:



挤出机挤出的胶料,经过压延机压片后,经过冷却前浮动辊进入冷却机,浮动辊处安装的模拟量接近开关,输出4-20mA的模拟量信号,送入PLC,经PLC的换算,给定给冷却机,从而实现冷却速度与压延速度的匹配。然后冷却机冷却的胶片经过冷却后的浮动辊,再由卷取机收卷,冷却后的浮动辊安装的模拟量接近开关,输出4-20mA的模拟量信号,送入PLC,经PLC换算,给定卷取机的直流调速器模拟量输入2,作为张力反馈,而冷却机的转速模拟量输出给定卷取机的直流调速器模拟量输入1,作为线速度给定,经过直流调速器的自动张力控制,实现收卷。


应用方案


系统由挤出机,压延机,冷却机,卷取机组成,由于压延机与冷却机的控制原理一样,故调试步骤省略。

单动调试:

举例:

三辊压延主机:Z4-250-31、132Kw、DC440V、1000/2000Rpm、332A、DC180V、12.2A,测速机反馈110V/2000Rpm。

收卷电机:Z4-112/4-2、7.5Kw、DC440V、1480/1800Rpm、20.6A、DC180V、2.67A,测速机反馈110V/2000Rpm。

挤出机:Z4-280-32、160KW、DC440V、750/1450Rpm、401A、DC180V、17.6A,测速机反馈110V/2000Rpm。

1)   记录电机铭牌参数、设备的线速度、主机和收卷机的减速比,从而算出主机的速度和收卷机的速度比例关系。

压延主机的减速比是35.5,支承辊的直径610mm,算出主机速度1000Rpm时最大线速度为53.95M/Min。

收卷的减速比是11.79,卷筒直径是100mm,算出53.95M/Min线速度时收卷转速应为2026Rpm。算出主机和收卷机的转速比例关系1:2.026。

2)   A,压延电流标定:

电枢:主机电流检测为一次互感,主机电枢电流332A,直流调速器为400A,电枢电流拨码SW1已经设置为400A,无需改动。

主机励磁电流标定:励磁电流为12.2A,所以调速器励磁电流拨码SW2设置为15A。

B,收卷电机电流标定:

电枢:收卷电流检测是一次互感,电枢电流是20.6A,直流调速器为37A, 电枢电流拨码SW1已经设置为37A,无需改动。

励磁:励磁电流为2.67A,所以调速器励磁电流拨码SW2设置为5A。

C,挤出电机电流标定:

电枢:挤出电流检测是一次互感,电枢电流是401A,直流调速器为500A, 电枢电流拨码SW1已经设置为500A,无需改动。

励磁:励磁电流为17.6A,所以调速器励磁电流拨码SW2设置为20A,出厂即为20A,无需改动。

3)   以上硬件设置完后,就是电机的基本参数设置。


压延机设置的参数如下: 

快速指南→快速参数设置→校准:4  Drive_Rated_Iarm=400A

                         9  Arm_Volt@1500rpm=660V

                         10 MTRrpm@max_spd=1000Rpm

           →电流环参数:15 Motor_Rated_Iarm=332A

                         17 Imax_Brk1_(spd1)=332A

                         18 Imax_Brk2_(spd2)=332A

                         21 Current_Lim_Pos=332A

                         22 Current_Lim_Neg=0A

           →速度环参数:31 Max_Speed=1000 Rpm

                         32 Motor_Base_Spd=1000 Rpm

                         33 Max_Spd_Pos=1000 Rpm

                         34 Max_Spd_Neg=0Rpm

                         35 Spd_Prop_Gain=900(UI值)

                         36 Spd_Integrl_Gain=450(UI值)

                 →磁场:434 Field_I_Setpoint=81.3%

                         435 minimum_field_I=81.3%

                         442 Fld_curr_Scaling=16(UI值)

                         453 select_fld_cntrl=1


然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。

保存完后可以启动电机,确定电机旋转方向是否正确,正常后做电机自整定:

快速指南→快速参数设置→速度环参数:134 Autotune_I_loop=1,按ENTER键然后启动,此时励磁无输出,只有电枢电流,并且电机要保持静止不转,等待10~60秒,调速器跳磁场错误,自整定完成,然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。


主机测速机反馈设置:

1)在电枢电压反馈时旋转电机,监控以下两变量校准测速发电机方向。

   诊断→速度反馈检测:92 ArmVolt_FB_Filt2

                       93 tach_fdbk

    92和93变量方向需一致,如方向相反,调换测速发电机的接线。

2)更改为测速发电机反馈

快速指南→快速参数设置→校准:8 spd_fbk_select=93(UI值)测速机反馈

           →速度环参数:31 Max_Speed=1000 Rpm

                         32 Motor_Base_Spd=1000 Rpm

                         33 Max_Spd_Pos=1000 Rpm

                         34 Max_Spd_Neg=0 Rpm

                         35 Spd_Prop_Gain=900(UI值)

                         36 Spd_Integrl_Gain=450(UI值)

然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。

3)校准测速发电机反馈

   启动调速器,并给定为1000Rpm,此时测量测速发电机电压,通过调节T3电位器使得电压为DC55V。


收卷机设置的参数如下: 

快速指南→快速参数设置→校准: 4 Drive_Rated_Iarm=37A

9 Arm_Volt@1500rpm=445.9

10  MTRrpm@max_spd=1480Rpm

           →电流环参数:15 Motor_Rated_Iarm=20.6A

                         17 Imax_Brk1_(spd1)=20.6A

                         18 Imax_Brk2_(spd2)=20.6A

                         21 Current_Lim_Pos=20.6A

                         22 Current_Lim_Neg=0A

           →速度环参数:31 Max_Speed=1480 Rpm

                         32 Motor_Base_Spd=1480 Rpm

                         33 Max_Spd_Pos=1480 Rpm

                         34 Max_Spd_Neg=0 Rpm

                         35 Spd_Prop_Gain=800(UI值)

                         36 Spd_Integrl_Gain=200(UI值)

                 →磁场:434 Field_I_Setpoint=53.4%

                         435 minimum_field_I=53.4%

                         442 Fld_curr_Scaling=2(UI值)

                         453 select_fld_cntrl=1

然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。

保存完后可以启动电机,确定电机旋转方向是否正确,正常后做电机自整定:

快速指南→快速参数设置→速度环参数:134 Autotune_I_loop=1,按ENTER键然后启动,此时励磁无输出,只有电枢电流,并且电机要保持静止不转,等待10~60秒,调速器跳磁场错误,自整定完成,然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。


收卷测速发电机反馈设置:

1)在电枢电压反馈时旋转电机,监控以下两变量校准测速发电机方向。

   诊断→速度反馈检测:92 ArmVolt_FB_Filt2

                       93 tach_fdbk

      92和93变量方向需一致,如方向相反,调换测速发电机的接线。

2)更改为测速发电机反馈

快速指南→快速参数设置→校准:8 spd_fbk_select=93(UI值)测速机反馈

           →速度环参数:31 Max_Speed=1480 Rpm

                         32 Motor_Base_Spd=1480 Rpm

                         33 Max_Spd_Pos=1480 Rpm

                         34 Max_Spd_Neg=0 Rpm

                         35 Spd_Prop_Gain=800(UI值)

                         36 Spd_Integrl_Gain=200(UI值)

然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。

3)校准测速发电机反馈

   启动调速器,并给定为1000Rpm,此时测量测速发电机电压,通过调节T3电位器使得电压为DC55V。


挤出机设置的参数如下: 

快速指南→快速参数设置→校准:4  Drive_Rated_Iarm=500A

                         9  Arm_Volt@1500rpm=880V

                         10 MTRrpm@max_spd=750Rpm

           →电流环参数:15 Motor_Rated_Iarm=401A

由于挤出机需要过载,而机械减速机的安全系数为1.3倍,故为保护减速机,将过载设为1.25倍,即            17 Imax_Brk1_(spd1)=500A

                         18 Imax_Brk2_(spd2)=500A

                         21 Current_Lim_Pos=500A

                         22 Current_Lim_Neg=0A

           →速度环参数:31 Max_Speed=750 Rpm

                         32 Motor_Base_Spd=750 Rpm

                         33 Max_Spd_Pos=750 Rpm

                         34 Max_Spd_Neg=0Rpm

                         35 Spd_Prop_Gain=800(UI值)

                         36 Spd_Integrl_Gain=450(UI值)

                 →磁场:434 Field_I_Setpoint=88%

                         435 minimum_field_I=88%

                         442 Fld_curr_Scaling=16(UI值)

                         453 select_fld_cntrl=1

然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。

保存完后可以启动电机,确定电机旋转方向是否正确,正常后做电机自整定:

快速指南→快速参数设置→速度环参数:134 Autotune_I_loop=1,按ENTER键然后启动,此时励磁无输出,只有电枢电流,并且电机要保持静止不转,等待10~60秒,调速器跳磁场错误,自整定完成,然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。


主机测速机反馈设置:

1)在电枢电压反馈时旋转电机,监控以下两变量校准测速发电机方向。

   诊断→速度反馈检测:92 ArmVolt_FB_Filt2

                       93 tach_fdbk

      92和93变量方向需一致,如方向相反,调换测速发电机的接线。

2)更改为测速发电机反馈

快速指南→快速参数设置→校准:8 spd_fbk_select=93(UI值)测速机反馈

           →速度环参数:31 Max_Speed=750 Rpm

                         32 Motor_Base_Spd=750 Rpm

                         33 Max_Spd_Pos=750 Rpm

                         34 Max_Spd_Neg=0 Rpm

                         35 Spd_Prop_Gain=800(UI值)

                         36 Spd_Integrl_Gain=450(UI值)

                

然后保存参数:存储功能菜单→存储电机一→按ENTER键保存。

3)校准测速发电机反馈

   启动调速器,并给定为750Rpm,此时测量测速发电机电压,通过调节T3电位器使得电压为DC41.25V。

4)由于测速机反馈电压小于65V大于20V,故接线需要接42、44端子。

 

参数组态设置:


1)  压延机参数组态设置:

参数菜单显示级别→显示全部菜单→ENTER键(右上角MEN灯亮)

参数设置菜单→速度环→斜坡→49 Ramp_Accel_Time=2S

                            50 Ramp_Decel_Time=2S

                            51 Ramp2_Accel_Time=2S

                            52 Ramp2_Dccel_Time=2S

参数设置菜单→模拟输入输出→模拟输出一→68 c_analog_out_1=93(UI值)

                                        69 anout_1_mult=3000(注参数设置尽量使主机调速器模拟量输出一的电压值大于主机调速器模拟量输入一的电压值的2.026倍,以便使收卷电机速度要大于主机速度并有点余量。)

模拟输出二→72 c_analog_out_2=80(UI值)

                                        73 anout_2_mult=1280

       以上两参数为(1)模拟输出一设置和校准,是作为线速度输出给收卷调速器模拟量输入二;

(2)模拟输出二设置和校准,是作为电流表输出。其校准计算,请参照说明书。

 然后保存参数。

2)  收卷参数组态设置:

参数菜单显示级别→显示全部菜单→ENTER键(右上角MEN灯亮)

参数设置菜单→电流环→25 c_curr_limit_pos=224(UI值)

                     26 c_curr_limit_neg=4(UI值)

参数设置菜单→速度环→斜坡→49 Ramp_Accel_Time=2S

                            50 Ramp_Decel_Time=2S

                            51 Ramp2_Accel_Time=2S

                            52 Ramp2_Dccel_Time=2S

                           59 c_ramp_ref_2=225(UI值)

参数设置菜单→模拟输入输出→模拟输出一→68 c_analog_out_1=93(UI值)

                                         69 anout_1_mult=1818

模拟输出二→72 c_analog_out_2=80(UI值)

                                        73 anout_2_mult=1280

                             模拟输入二→78 analog_in_2_max=100

参数设置菜单→数字量输入输出→数字量输入→86 digital_inp_6=8704(UI值)、98 digital_inp_1-6=16(UI值)

参数设置菜单→功能块→量化模块二→183 c_norm2_ip=126(UI值)、

                                  184 norm_2_scale=13(UI值)、

                                  185 norm_2_multiply=-1127(UI值)

参数设置菜单→功能块→开关一→189 c_switch1_inp1=222(UI值)、

                             190 c_switch1_inp2=4(UI值)

参数设置菜单→功能块→开关二→191 c_switch2_inp1 =128(UI值)、

192 c_switch2_inp2=195(UI值)

3)  挤出机参数组态设置:

参数菜单显示级别→显示全部菜单→ENTER键(右上角MEN灯亮)

参数设置菜单→速度环→斜坡→49 Ramp_Accel_Time=10S

                            50 Ramp_Decel_Time=10S

                            51 Ramp2_Accel_Time=10S

                            52 Ramp2_Dccel_Time=10S

参数设置菜单→电流环→超载时间 →16 i2t_time_overld=30S

然后参数保存。

现场实况



客户反馈:



“此系统是橡塑机械中常见的生产线,过去一直是采用交流变频的应用,现在使用直流系统,效果更好。相对于590系统来说,ETD790系统带有中文面板,调试起来步骤相对比较简单,对英文不是很好的人来说,调试非常方便。790直流调速器的使用简化了电气调试的难度,降低了机械生产的成本,提升了机器性能,使用方面,模拟量信号处理稳定,内部集成的行业应用库也很好。从节约成本和调试方便来考虑,使用ETD790系统,是个很好的选择。”


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