艾默生CT变频器在热轧板卷曲张力系统中的应用

3电气方案解析
　　根据工艺要求，对变频器进行如图3的设计
　　本系统采用的是siemens公司的S7系列PLC与艾默生TD3300,EV3000变频器通讯，笔者提供相应的GSD文件配置在上位机的应用程序中，并带有指令解析的对照表，与PROFIBUS总线接口模块之间进行通讯连接，通过上位机“控制字”的发送和对变频器“状态字”的读取来进行控制。将FF.20连接到PZD区，对运行张力进行时时监控，使设备稳定运行。
　　主速度通过总线适配器TDS-PA01与SM-PROFIBUS-DP总线网络连接对张力辊变频器EV3000进行给定。通过网络信号传输,采样张力辊输出的线速度作为卷曲机变频器TD3300-4T1320G的线速度输入。卷曲系统工作在张力开环控制模式下，为了更好的零速建张,使板材不出现松弛,把（X3)做为点动与闭环矢量切换。有卷径计算，每次工作完成后需要把卷径复位，故将（X2）端子设定为卷径复位。
　　在张力开环控制下旋转编码器选择正确十分重要，编码器输出与变频器接口相匹配，否则直接影响变频器准确工作。现场电机与变频器之间距离有130米，对编码器的硬件指标要求很高，选择长线驱动型，差动型输出，8-24V HTL型编码器，将码盘+V接到变频器PGP 端子上0V与COM相连，编码器与变频器的A+与A+，A-与A-，B+与B+,B-与B-，相对应连接，把CN4跳到DI侧。
　　张力开环系统中，电机运行有两种状态，即电动状态或发电状态。在卷曲张力开环系统中（张力辊与卷曲机之间构成卷曲张力系统），张力辊在运行的时候永远处于发电状态。所以，把控制张力辊的变频器配置相应的制动单元及自动电阻，将发电状态下的多余能量消耗掉。同样，在开卷张力开环系统中（开卷机与五辊矫直之间构成开卷张力系统），把控制开卷机的变频器也配置相应的自动单元及自动电阻。

4 调试过程:
　　1. 初步检查变频器，电机，旋转编码器的接线及参数设定。
　　•电机铭牌参数：
　　准确记录电机参数，并把数值分别设定到F1.00-F.05中。
　　•旋转编码器：
　　型号：EC40A6-L6AR-1024   瑞士（宜科）
　　注：原旋转编码器型号：E6B2-CWZ6C（欧姆龙）为客户选定
1024线输出，工作电压24VDC  长线驱动型，差动输出，8-24V HTL型编码器
　　注：重点检查旋转编码器与变频器的接线方式是否为差动式接线方式。
　　Fb.00=1024
　　Fb.01=0
　　Fb.02=0
　　Fb.03=5s
　　2.变频器对电机的自动调谐
　　正确输入电机铭牌参数，并认真核对。
　　检查电机与负载完全脱离，使电机处于完全空载状态，对电机进行自动调谐，以获得被控电机的准确电气参数，自动存入F1.11-F1.16参数组中。
　　注：电机运行时不能进行自动调谐。

3.在键盘控制模式下测试电机的驱动能力是否正常，编码器工作是否正常
　　在开环矢量状态下，用键盘控制变频器对电机进行空载旋转，观察变频器运行状态一切正常，到电机旁，对电机进行仔细观察，看电机的安装平稳状况，电机轴的动平衡，电机是否有异常的声音。一切正常后，分别加不同频率进行空转。
　　在闭环矢量状态下 (F0.02=1,F3.06=3)运行，变频器起车报E001或E010故障，转到开环矢量状态后就恢复正常，经过几次测试结果相同。初步确定故障原因不在变频器，测量编码器开环矢量输出脉冲电压A，B与M之间8-13V波动，静态输出脉冲电压幅值为3.5V，检查屏蔽线接线完好，是单端接地。可能传输信号受干扰，现场没有欧姆龙编码器E6B2-CWZ6C的说明书，为了拿出充足依据让客户更换编码器，与欧姆龙客服反复沟通，得知E6B2-CWZ6C型的编码器传输距离只有10米，根本满足不了实际需求，旋转编码器为TTL输出。开路集电极输出编码器抗干扰能力差，不适合远距离工作。建议更换HTL型差动输出旋转编码器传输距离为100米。更换编码器后，变频器在闭环矢量模式下运行继续报E010故障。测量旋转编码器静态脉冲幅值电压A与A-，B与B-之间电压为22.5V,A、A-、B、B-与M之间电压为10.5V与旋转编码器正常工作状态相同，客户开始怀疑变频器有问题，经过反复调试结果不理想。询问客户，旋转变频器到变频器柜之间准确距离，可能是不足100米，为了逐步排除故障原因，自己亲自拿皮尺重新测量变频器柜与编码器之间的实际距离为130米，测试另外一组卷曲系统故障相同。最后，客户同意再次更换，把旋转编码器改型号为EC40A6-L6AR-1024   瑞士（宜科）。更换后测量旋转编码器静态幅值电压为20V，运行状态幅值电压为A与A-，B与B-之间电压为0V，A、A-、B、B-与M之间电压为10.9V符合TD3300变频器接口的要求，在张力开环模式下运行一切正常。 

4.惯量补偿的应用
　　在张力开环模式运行时，发现电机运行的不太平滑，频率有些波动，不管怎样调节参数的设置都无法消除。
　　启动调谐（F2.21= 1），变频器会自动辨识系统惯量。在现场进行辨识时，机器在加速过程中出现过流，将加减速时间延长，消除过流现象。机器两次加速到40HZ后，获取的系统惯量补偿系数和摩擦补偿系数，分别存入FC.12和FC.10。补偿之后运行发现电机经常运行到50HZ，速度也很快，满足不了工艺要求，时常报过流故障。改变加减速时间也不起作用，检查参数设置正确，考虑到不会有其它因素影响电机运行，试着减少摩擦补偿发现系统运行趋于平稳，同时对系统的惯量补偿也进行调节。经过多次调整，电机运行平稳，频率稳定，达到预期效果。
　　几次试车发现TD3300变频器启动时力矩突加较大，