关键词：雷诺尔 雷诺尔变频器 RNB1000变频器
一、引言
房地产行业的迅猛发展使得陶瓷和木材行业的发展蒸蒸日上。但陶瓷的生产加工环境污染大，木材的大规模投入导致森林绿化锐减。随着人类环保意识的增强，越来越多的新材料产品应运而生。安徽广德县某木工机械采用全新的聚乙烯低发泡钙塑板，其具有机械强度高，缓冲性能佳，温度适应性强，耐辐射等优势。但在生产加工过程中易变性，且印花要求高。因此对驱动部分有极高的要求。本文以雷诺尔RNB1000系列变频器在该现场的应用，详述雷诺尔在木材牵引机行业的应用方案。
二、板材牵引机电控原理介绍
2.1 板材牵引机电控系统组成
牵引机功能介绍：板材牵引机的作用是生产固定厚薄、固定宽度和具有特殊印花的塑料板，该板成型后用于房产建设。加工的前一部分工序为塑料挤出机，即塑料挤出机将原材料混合热塑成型挤出后，板材牵引机构将挤出的板材牵引拉出。但是由于前端挤出机出来的物料不一定均匀，因此可能会导致有的板材宽，有的板材窄。因此需加装位置传感器以做宽度信号反馈。
控制要求：
1、 低频力矩大，稳速精度高：因为实际运行的转速不高，因此一定要保证恒转矩输出，即使在低俗也要保证很大的出力；需要保证板材厚薄一致，因此稳速精度一定要高，否则会导致出来的板材厚薄不均。
2、 宽度定位控制：需要保证宽度一致，因此需要宽度定位，可通过位置传感器进行位置信息采样，作为板材宽度信号反馈。变频器通过接受宽度信号了解当前来料的多少，判断是需要升速还是降速。
3、 复合频率给定：大多数情况下标准转速即可满足要求，因此需给定一个基本合适的基频给定。偶尔来料不均匀需要频率调节，变频器通过PID调节输出一个复合频率，叠加频率保证响应当前宽度信息，保证物料异常时也可款速响应。
4、 调节频率可控：调速太慢会导致系统响应偏慢，板材厚薄不均；调速太快会导致转速波动大，印花面不够均匀。因此叠加频率需加上下限限定。
2.2 板材牵引机电控样图
图1 板材牵引机方案图
图2 板材牵引图例
3.1 控制方案
图3 板材牵引机系统接线图
4.2 方案说明
变频器的启停方式为端子启停，即通过数字量输入端子实现通过外部按钮给变频器DI1/DI2命令，实现电机的起停。
考虑到系统紧急故障时可能需要快速刹车以避免机械损坏，通过DI3为端子实现急停功能。
变频器故障信号通过可编程继电器端子输出，在变频器故障时系统接收故障信号以避免误动作导致的机械损害。故障清除后可通过复位端子解除故障锁定。
由于系统采用的是两路频率源叠加，在试机过程中可能会带来不变，因此加了一路单动开关，在调试模式时可以通过单动按钮实现频率源的切换。
系统调速方式为两路频率组合叠加，主给定为键盘给定，从给定为PID给定，从给定调节量小，设定一个较小的上下限即可
4.3 现场工况
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电机 |
额定电压 |
额定电流 |
额定转速 |
额定频率 |
额定功率 |
|
主轴电机 |
380V |
4.8A |
1440rpm |
50HZ |
2.2KW |
4.4 参数设置
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功能码 |
设定值 |
功能描述 |
备注 |
|
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F00.00 |
1 |
控制模式选择 |
矢量控制模式 |
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F00.01 |
1 |
起停控制模式 |
端子起停模式 |
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|
F00.02 |
2 |
主频率给定模式 |
键盘设定 |
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|
F00.03 |
5 |
辅助频率给定 |
PID调节量 |
|
|
F00.05 |
3 |
频率给定方式 |
X+Y频率给定 |
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|
F00.14 |
5S |
加速时间 |
可适当调整 |
|
|
F00.15 |
5S |
减速时间 |
可适当调整 |
|
|
F01.02 |
—— |
额定功率 |
一定要按照电机铭牌进行设置以保证自学习出来的参数正确。 |
|
|
F01.03 |
—— |
额定频率 |
||
|
F01.04 |
—— |
额定转速 |
||
|
F01.05 |
—— |
额定电压 |
||
|
F01.06 |
—— |
额定电流 |
||
|
F06.01 |
1 |
正转运行模式 |
|
|
|
F06.02 |
23 |
单动运行模式 |
单动模式下频率给定切换到主频率给定 |
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|
F06.03 |
6 |
紧急停车 |
|
|
|
F06.04 |
7 |
故障复位 |
|
|
|
F07.03 |
2 |
故障输出 |
|
|
|
F09.01 |
50 |
PID给定值 |
|
|
|
F09.04 |
5% |
PID调节上限 |
叠加频率***大25转 |
|
|
F09.05 |
-5% |
PID调节下限 |
叠加频率***小-25转 |
|
|
F09.06 |
1.2 |
PID比例增益 |
|
|
|
F09.07 |
0.8 |
PID积分时间 |
|
|
|
F12.00 |
2 |
本机通讯地址 |
|
|
|
F12.01 |
4 |
通讯波特率 |
|
|
|
F12.02 |
0 |
校验方式 |
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4.5现场图片
关键点说明：由于前端喂料机构转速基本恒定，因此辅助调节部分调节量不需要太大。如果辅助频率调节太小，对于位置信号的响应偏慢，会导致出板宽度厚薄不均；如果辅助调节频率太大，单位时间内转速变化太大，会导致板材印花部分异常，印出来的花纹或深或浅：因此PID调节上下限需做合理的设定。
上海雷诺尔科技股份有限公司RNB1000变频器以DSP控制系统为平台，采用国内技术先进的无PG矢量控制技术，并配合多种保护方式，可应用于异步电机，提供优异的驱动性能。产品在风道设计，硬件配置，软件功能方面都极大的提升了客户易用性及环境适应性。
技术特点：
◆准确的电机参数自学习：准确的旋转或静止的电机参数自学习，调试方便，操作简单，提供更高的控制精度和响应速度
◆矢量化的V/F控制：自动定子压降补偿和转差补偿，保证VF控制模式下也可有优异的低频大转矩和转矩动态响应
◆软件限流限压功能：良好的电压、电流限制，有效进行关键控制参数限幅以降低变频器的故障风险
◆多种制动模式：提供多种制动方式，保证系统停机稳准快
◆环境适应性强：较高的整机过温点，独立的风道设计，加厚三防漆处理，更适合在木工机械湿度大，木材粉末多的场合
◆转速追踪再起动功能：实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动
◆自动电压调整功能：当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒
◆全面的故障保护：过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能
五、结束语
板材牵引机的功率很小，控制方案也不是很复杂，但是其对于转速调节的精度和板材宽度的信息反馈却很敏感，因此需要做非常精细的调节。雷诺尔RNB1000系列变频器以其***的性能和丰富的功能使其在数控板材牵引机上得到了非常好的应用，得到了客户的赞誉。
本文摘自：网络 2021年4月26日