安川变频器（A1000）在印染复合涂布机上的改造应用_安川_A1000

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安川变频器（A1000）在印染复合涂布机上的改造应用

中国工控网

2013/9/28 0:29:27

一、问题现状：

福建省某印染公司因复合涂布机设备使用年限已久，导致电控柜内部一些工控产品（变频器：艾默生UNI1404）损坏，直接影响设备停机，无法生产产品。因该变频器是十几年前的产品，已停产且配件亦无处购买，故无法修复，需进行改造。

二、改造方案：

为使该设备恢复正常生产，制定方案如下：

对该设备电控柜内变频器进行更换改造，更换产品为安川A1000系列变频器。通过与PLC、人机界面通信，实现启停控制、参数设定、状况监控、异常报警等功能。

三、改造要求：

1、主电机和复合电机需同步控制；

2、放卷电机和收卷电机做张力控制；

3、各变频器与PLC之间实现通信功能。

四、改造配置：

序号	参数	主电机	复合电机
1	电机	7.5KW/4极	4.0KW/4极
2	编码器	LMA-250BM-C05D	LMA-250BM-C05D
3	变频器	CIMR-AB4A0023AAA(7.5KW)	CIMR-AB4A0018AAA(5.5KW)
4	PG卡	PG-X3	PG-X3

序号	参数	放卷电机	收卷电机
1	电机	2.2KW/4极	2.2KW/4极
2	编码器	LMA-250BM-C05D	LMA-250BM-C05D
3	变频器	CIMR-AB4A0007AAA(2.2KW)	CIMR-AB4A0007AAA(2.2KW)
4	PG卡	PG-X3	PG-X3

五、改造过程：

1、选型：

根据原电机、编码器、变频器和PG卡的型号、接线方式及相关参数，选择安川相应的变频器（A1000）和PG卡（PG-X3）。

2、拆卸：

记录并标识各变频器的接线作用，按顺序拆下变频器。

3、安装：

安装并固定好各变频器，并将PG-X3装入变频器CN5-C插口。

4、接线：

4.1 变频器控制回路接线

4.2 PG卡接线（编码器电源为DC5V）

4.3 RS485通信接线（2-wire 1:N）

5、调试步骤：

5.1 上电前检查变频器接线是否正确，编码器接线是否对应。

5.2 确认电机是否脱离减速机，做电机自学习功能，选择控制模式A1-02=3（带PG矢量控制），进入变频器菜单模式后显示：T1-01=0（旋转型自学习），T1-02~T1-08按电机参数和编码器参数进行设置。输入电机铭牌值后，变频器最后提示：，按运行自学习开始。若接上编码器做自学习后，变频器报电机方向故障，此时可以将参数F1-05更改为1（B 相超前）。自学习结束后变频器显示自学习完毕。可以看到E2（电机1的设定参数）电机参数和以前有变化，说明自学习成功。

5.3 自学习结束后，接上负载运行变频器看U1-01（频率指令）与U1-02（输出频率）是否正常，包括电机方向信号。

5.4 主电机和复合电机做速度控制（d5-01=0时），确认正反转是否正常。同时注意监视参数U1各参数是否正常。如果速度控制时不正常，检查编码器和相关参数设置是否正确。

5.5 放卷电机和收卷电机做转矩控制（d5-01=1时），设定端子A1功能选择为转矩指令/速度限制时转矩极限（H3-06=13时）。如果出现电机只有正转无反转，反转时无信号反馈不正常（U1-02不等于U1-01），此时可以将电机转矩极性取反。具体做法：①将参数外部转矩指令的极性反转指令（H1-07=78时）；②变频器多段速接线S2、S7，短接后引出一根线接开关，SC引出一根线接开关另一端，当变频器正转运行时开关断开，当变频器需要反转时开关闭合。变频器运行时可以监视参数U1-09转矩指令是否在正常范围。

6、对PLC和人机界面程序修改，控制变频器运转及与变频器通信。实现启停控制、参数设定、状况监控、异常报警等功能。

7、开机试运行及调试，实现多台电机同步及张力需要。

用变频器做恒定张力控制的实质是闭环矢量控制，即加编码器反馈。对收卷来说，收卷的卷径是由小到大变化的，为了保证恒定张力，所以要求电机的输出转矩要由小到大变化。同时在不同的操作过程，要进行相应的转矩补偿。即小卷启动的瞬间、加速、减速、停车，大卷启动时，要在不同卷径时进行不同的转矩补偿(H3-06=14时)，这样就能使得收卷的整个过程很稳定，避免小卷时张力过大，大卷启动时松纱的现象。

8、产品投入加工，达到改造目的。

放卷收卷

福建省某印染公司，应用我司A1000型变频器对该厂复合涂布设备进行改造，经过技术改造以后，工艺可控性和产品合格率明显改善，生产效率和能源利用得到提高，取得了可观的经济效益。

六、参数设定：

序号	参数	名称	主电机	复合电机	放卷电机	收卷电机
1	A1-02	控制模式选择	03：带PG矢量控制	03：带PG矢量控制	03：带PG矢量控制	03：带PG矢量控制
2	b1-01	频率指令选择	02：MEMOBUS通信	02：MEMOBUS通信	02：MEMOBUS通信	02：MEMOBUS通信
3	b1-02	运行指令选择	01：控制回路端子（顺控输入）	01：控制回路端子（顺控输入）	01：控制回路端子（顺控输入）	01：控制回路端子（顺控输入）
4	b5-01	PID控制的选择	0:PID控制无效	3：PID控制有效（频率指令 PID输出，对偏差进行D控制）	1：PID控制有效（对偏差进行D控制）	1：PID控制有效（对偏差进行D控制）
5	b5-02	比例增益（P）	出厂值	1.20	3.00	1.00
6	b5-03	积分时间（I)	出厂值	8.0	1.5	5.0
7	b5-05	微分时间（D）	出厂值	0.00	0.00	0.00
8	b5-06	PID的上限值	出厂值	1.2	100.0	20.0
9	b5-09	PID输出的特性选择	0：PID的输出为正特性	1：PID的输出为反特性（使输出符号取反）	0：PID的输出为正特性	1：PID的输出为反特性（使输出符号取反）
10	C1-01	加速时间1	150.0	40.0	80.0	10.0
11	C1-02	减速时间1	50.0	30.0	80.0	10.0
12	d1-01	频率指令1	0.70	2.00
13	d5-01	转矩控制选择	0：速度控制	0：速度控制	1：转矩控制	1：转矩控制
14	d5-03	速度极限选择	1：通过b1-01（频率指令选择1）的设定值进行限制	1：通过b1-01（频率指令选择1）的设定值进行限制	2：通过d5-04（速度极限）的设定值进行限制	2：通过d5-04（速度极限）的设定值进行限制
15	d5-04	速度极限	0	0	85	100
16	d5-05	速度极限偏置	10	10	90	100
17	E2-01	电机额定电流	15.41	5.77	5.00	5.00
18	E2-02	电机额定滑差	4.38	3.78	2.10	2.00
19	E2-03	电机的空载电流	1.97	1.89	1.78	1.78
20	E2-04	电机的极数	4	4	4	4
21	E2-05	电机线间电阻	3.570	7.812	5.178	5.324
22	E2-06	电机漏电感	40.0	32.2	16.9	16.8
23	E2-11	电机额定容量	7.50	4.00	2.20	2.20
24	F1-01	PG1的脉冲数	2500	2500	2500	2500
25	F1-05	PG1旋转方向设定	0：电机正转时，A相超前	0：电机正转时，A相超前	0：电机正转时，A相超前	0：电机正转时，A相超前
26	F1-06	PG1的输出分频比	1	1	1	1
27	H1-01	端子S1的功能选择	0040：正转运行指令	0040：正转运行指令	0040：正转运行指令	0040：正转运行指令
28	H1-02	端子S2的功能选择	0041：反转运行指令	0041：反转运行指令	0041：反转运行指令	0041：反转运行指令
29	H1-07	端子S7的功能选择	出厂值	出厂值	0078：外部转矩指令的极性反转指令	0078：外部转矩指令的极性反转指令
30	H2-01	端子M1-M2的功能选择（接点）	出厂值	0001：输出频率不高于E1-09(最低输出频率）	出厂值	出厂值
31	H3-02	端子A1功能选择	000B：PID反馈	出厂值	13：转矩指令/速度限制时转矩极限	13：转矩指令/速度限制时转矩极限
32	H3-03	端子A1输入增益	-5.0	107.0	出厂值	出厂值
33	H3-06	端子A3功能选择	出厂值	000B：PID反馈	14：转矩补偿	14：转矩补偿
34	H3-07	端子A3输入增益	出厂值	出厂值	-20.0	-1.0
35	H4-01	端子FM监视选择	105：显示检出的电机速度	出厂值	出厂值	出厂值
36	H4-04	端子AM监视选择	109：显示矢量控制时的内部转矩指令值	103：显示输出电流	113：显示端子A1的电压	103：显示输出电流
37	H4-05	端子AM监视增益	出厂值	100.0	121.0	出厂值
38	H4-06	端子AM监视偏置	出厂值	7.0	出厂值	出厂值
39	H5-01	从站地址	0001	0002	0003	0006
40	H5-02	通信速度的选择	3：9600bps	3：9600bps	3：9600bps	3：9600bps
41	H5-03	通信校验的选择	1：偶数校验	1：偶数校验	1：偶数校验	1：偶数校验