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    丹佛斯变频器在薄膜蒸镀机同步改造系统中的应用

    一、简述:

    同步控制是工业控制中常见的控制方式,传统的机械同步控制精度和可调性差而逐渐减少,伺服系统复杂且成本较高,只限于小功率使用,同步电机的控制效果也不太好。为了满足高精度的工业自动化运动控制的要求,丹佛斯推出了与VLT5000系列变频器配合使用的同步\定位控制扩展卡(SynPos Option Card),对电机角度及位置进行精确控制,从而形成了功率上至400KW的全系列运动控制器(Motion Controller)。能实现高度精确稳定的转距控制,从而使廉价的变频器应用到定位控制系统中成为可能。

    二、控制原理:

    同步\定位选件卡(SyncPos)的基本原理是通过光电编码器反馈电机实际的速度与位置,与给定的速度或位置信号进行比较,再通过内部计算,直接对电机的转距进行控制。 其主要作用分为同步(Synchronization)控制功能及定位(Positioning)控制功能:由于引进了光电编码器脉冲反馈信号,该控制器不仅能够进行简单的速度同步控制,而且还能通过脉冲计数对电机旋转角度进行控制,以达到角度同步的目的,并且具有自动标识纠正、速比可调、角度补偿及多台电机之间的同步等功能。

    三、同步卡硬件、软件功能:

    Syncpos卡是安装在VLT5000变频器内部的一块高度集成的PCB板,装有Syncpos的VLT5000 变频器便构成了一台可编程的伺服控制器。该控制器以普通交流异步电机为控制对象,光电编码器为预定控制点的速度或位置反馈信号。Syncpos控制卡本身提供了2组光电编码器信号输入接口,可以分别用于同步控制中的主、从电机光电编码器信号输入及定位控制中的反馈信号输入。同时还具备8个数字量输入、8个数字量输出端口(24VDC)及位置信号输出端口,可以通过内部编程实现定位控制及相应逻辑控制功能。
    为了更好地将同步控制器应用在工程中,丹佛斯还提供了基于windows 系统的简洁易用的Syncpos软件,该软件集运动控制的编程、调试、监控于一体,大大方便了系统的开发及调试,除了参数设定及程序编写以外,该软件还有图表式的PID 参数整定程序,并可对编写的程序进行自动纠错。在线帮助及自带的测试程序、标准应用程序实例,使工程应用编程变得有??裳?,大大缩减了工作量。

    丹佛斯变频器在薄膜蒸镀机同步改造系统中的应用

    四、系统改造原理:

    本系统采用主从随动同步控制方式,以转鼓轴作为主轴自由运行,压制轮1、2作为从轴,按照设定好的速比(运行中可自由调整)跟随主轴运行,以随动方式跟随主轴同步运行。硬件采用Danfoss VLT5000系列变频器和DANFOSS同步控制卡来实现同步控制,VLT5000系列变频器专用的同步与定位卡是专门配合VLT5000变频器用的多轴或单轴同步控制的应用场合。该控制卡可以用于任何需要与主轴同步运行的应用场合,同步控制卡相当于一个电控轴,其速度比可在运行中自由调整,根据主轴编码器和从轴编码器的反馈信号,从动轴的速度与位置将得到自动而精确的控制。编码器信号直接输入控制器,计算结果通过变频器内部数据总线,在动态下直接控制电机转距,从而可以大大提高系统的响应速度和稳定性。同步控制器通过内部编程可以根据外部端子信号,在同步控制状态与开环速度控制状态之间自由切换。 系统改造原理图见附页:

    五、设备选型:

    a)压制轮驱动电机选用380V、3.7KW变频电机;
    b)变频器选用DANFOSS VLT5000系列变频器
    c)丹佛斯VLT5000变频器同步控制卡SYNCPOS OPTION选件卡
    d)同步控制检测元件:5V线驱动增量型编码器4个(图尔克),

    六、 改造后的效果:

    a)有效实现该工艺生产控制,极大地提高了产品品质。
    b)主从马达同步性强,控制精度显著提高。
    c)系统可靠性高,维护费用低。
    d)电镀薄膜的张力实现了自由调节。


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