西门子6GK7243-1GX00-0XE0大量库存
1 前言
近几年我国的造纸业及印刷包装行业取得了飞速的发展，面临着前所未有巨大机遇，但相对于世界先进的设备，也面临着巨大的挑战。生产设备的生产能力非常强大，但我们的产品基本处于中低端市场。主要的原因是技术条件的限制。目前为至，大量的分切机上仍旧使用磁粉制动器来进行收放卷张力控制，限制了设备的运行速度，也浪费了能源，由于磁粉本身的使用寿命的原因，造成了故障率较高的情况。
汇川公司推出的MD330张力控制变频器，可以进行恒张力控制，并且可以控制张力锥度，保证收卷后各层形状均匀，极大的提高了分切机的运行速度。
2 分切机介绍
分切机是一种将宽幅纸张或薄膜分切成多条窄幅材料的机械设备，常用于造纸机械及印刷包装机械。分切机的简易示意图如图1所示。
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分切机的传统控制方案是利用一台大电机来来驱动收放卷的轴，在收放卷轴上加有磁粉离合器，通过调节磁粉离合器的电流来控制其所产生的阻力，来控制材料表面的张力。
磁粉离合器及制动器是一种特殊的自动化执行元件，它是通过填充于工作间隙的磁粉传递扭矩，改变励磁电流可以改变磁粉的磁性状态，进而调节传递的扭矩。可用于从零开始到同步速度的无级调速，适用于高速段微调及中小功率的调速系统。还用于用调节电流的方法调节转矩以保证卷绕过程中张力保持恒定的开卷或复卷张力控制系统。
其主要的特点是磁粉离合器作为一个阻力装置，通过系统控制，来输出一个直流电压，控制磁粉离合器产生的阻力。主要的优势是其为被动装置，可以控制较小的张力。其主要的缺点是速度不能高，高速运行时易造成磁粉高速磨擦，产生高温，造成磁粉离合器发热进而缩短其寿命。
3汇川变器器在分切机上的控制框图：
方案说明：
使用汇川通用变频器MD320驱动压辊，控制分切机的运行速度，它可以工作在开环矢量工作方式。主速度一般可以用电位器来调整。AO1端口作为运行频率的输出，作为放卷变频器、上、下收卷变频器的线速度给定。放卷变频器及收卷变频器要使用汇川张力专用变频器MD330。此三种变频器均需要工作在闭环矢量方式，工作在张力开环模式。
汇川MD330变频器是一种可以实现恒张力控制的变频器，可以通过变频器内部的计算，获得材料的卷径，通过控制变频器的输出转矩来获得恒张力控制。汇川变频器可以通过设置系统惯量补偿、摩擦补偿及材料惯量补偿可以补偿由于系统惯量、磨擦阻力及材料惯量引起的起动或加速过程中速度不均匀的情况，获得非常平稳的张力控制效果。方案简易，调试简单。恒张力控制基本不受速度的影响，可以实现高速分切。
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因为矢量控制变频器的转矩控制精度为额定转矩的5%以上，当控制的张力过小时，在空卷时变频器应输出小的转矩，比较困难。
参数配置情况：
主驱动变频器（MD320）：
F0-01：0（无速度传感器矢量控制）
F0-02：1（端子命令）
F0-04：2（AI1输入）
F5-11：（后级变频器输入和驱动变频器输入频率相除）其它参数均为出厂默认值。
放卷变频器（MD330）：
FH-00（张力控制模式）：1（张力开环方式）
FH-01（卷曲控制模式）：1（放卷模式）
FH-03（机械传动比）：按实际情况输入，此值为电机轴转速/收卷轴转速
FH-04（张力设定源）：2（AI2）
FH-06（大张力）：根据实际情况设置
FH-10（卷径计算方法选择）：0：通过线速度计算
FH-12（卷轴直径）：实际值
FH-13（初始卷径源）：0（FH-12~FH-15设定）
FH-27（线速度输入源）：1（AI1）
FH-28（大线速度）：实际值
FH-33（机械惯量补偿系数）：实际值
收卷变频器（MD330）：
FH-00（张力控制模式）：1（张力开环方式）
FH-01（卷曲控制模式）：0（收卷模式）
FH-03（机械传动比）：按实际情况输入，此值为电机轴转速/收卷轴转速
FH-04（张力设定源）：2（AI2）
FH-06（大张力）：根据实际情况设置
FH-10（卷径计算方法选择）：0：通过线速度计算
FH-12（卷轴直径）：实际值
FH-13（初始卷径源）：0（FH-12~FH-15设定）
FH-27（线速度输入源）：1（AI1）
FH-28（大线速度）：实际值
FH-33（机械惯量补偿系数）：实际值
调试情况说明：
利用汇川变频器作分切机控制时，建议使用电机直接拖动主轴的方式而无需安装减速装置。主要原因是变频器控制张力时控制量终为变频器的输出转矩，转矩为张力与卷径的乘积，在空卷时，输出转矩为小。如果减速比为N，折算到变频器上转矩为转矩/N，若小于电机额定转矩的5%，则控制的不够准确。
在调试时，将收放卷的三个变频器的闭环矢量方式调试正常，否则没法完成后续的转矩控制。在此过程中，常遇到的问题是编码器信号没有输入、旋转编码器A、B方向接反、编码器脉冲数输入不正确。这几种问题的表现形式主要是运行速度和输入速度偏差较大或者电机低速蠕动运行电流与实际空载电流相差较大。
放卷控制中变频器实际上只是提供一个反向的拉紧力，其控制精度要求不高。调试相对简单。关于零速时的反向拉紧，汇川变频器可以提供两种选择，一个是允许反向拉紧功能，表现形式是在零速时若运行命令没有撤掉，则变频器可控制电机一直将材料拉紧，避免刚开始运行时由于材料松驰而造成的速度冲击，将材料拉断。一种选择为不允许反向收紧，在零速时若运行命令没有撤掉，则变频器没有力矩输出。材料可能会松驰，但可避免断料时的飞车情况。
收卷变频器工作在转矩控制模式，在加减速过程中，需要提供额外的转矩用于克服系统的转动惯量。如果不加补偿，则会出现收卷过程中张力偏小减速过程中张力偏大的现象。如果起动时出现张力变小，则增加系统惯量补偿系数。磨擦补偿主要是克服在整个运行过程中由于系统存在的磨擦力对张力的影响，可通过调节磨擦补偿系数来完成。正常运行时材料张力若小于设定张力，则将摩擦补偿系数增大。需要补偿的是卷轴上材料所产生的转动惯量，通过设定材料的密度及宽度，变频器可计算出当前材料的转动惯量。调试时合适设定张力锥度，可以控制材料的卷曲质量，避免外紧内松的情况发生。
很多情况下卷径的获得是统过线速计算法来获得的，而卷径又是计算输出转矩的直接的因素，正确设定大线速度是非常关键的。调试时可以通过验证变频器显示的当前卷径和实际卷径，来判断所设大线速度是否正确。若显示的当前卷径大于实际卷径，则表明所设的大线速度偏大。
通过设定以上的几个补偿量，可以有效的改变系统惯量对加减的影响。设定合适的张力，可以达到比较好的收卷控制。
三垦WD05系列变频器独具的卷绕功能得到越来越多用户的认可。实际上不仅是收卷可以使用，在放卷侧同样可以使用WD05的卷绕功能。以下就是三垦变频器在成缆机上的应用实例，具有一定的代表性。
系统组成
>> 放卷和收卷均采用张力架反馈信号参予调节控制；
>> 由主变频器（INV1）给出主车速信号（领航信号），分别控制放卷、收卷变频器。
调整步骤：
>> 由于张力架的快速补偿效应，不进行卷绕曲线的设定。
>>在不穿线的状态下INV1与INV2,INV1与INV3分别进行运转，用转速表測各卷绕筒的线速度，并调整偏置和增益(Cd62,Cd63)使基本同步。
>>INV2、INV3分别单独运转，使张力架往上下动作，确认在不动作区内频率有否変化，在此基础上确认在不动作区之外频率的变化趋势的正确性。观察张力架动作和频率変化并决定大致的増益值（Cd655～Cd658）。
>> 穿线后，先低速慢慢运转。此時注意张力架的动作并适当调节相关増益值。
>> 加速到通常运行确认稳定性。
>> 在稳定动作中使変頻器突然停止，确认是否同步停止动作。
>> 停止后，再加速，确认稳定动作。
>> 卷绕结束后，更换新的卷绕筒，再进行卷绕，确认是否正常工作。
>> 使INV1頻率変化，确认从低速到高速的动作。
>> 更换卷绕筒径、线径后，确认是否正常动作。
>> 在卷绕完成后停止的将MCL复位。
实践证明，wd05变频器在要求恒张力放线、收线的拉丝机上完全能够满足工艺要求。由于张力架优异的PI快速补偿特性，可不需要卷绕曲线的参予调节，避免了繁琐的参数设定。
在没有电机说明书时，可以用确认电机8引线的极性，具体步骤如下：
a．先用万用表测量8个引线之间的电阻，可判断出4组线圈引线；
b．由于只接1、6，2、8或1、6，7、4二个线圈电机也能正常转动，在4个线圈中任选2个，接在驱动器上；
如果电机不转，说明这2组线圈是a相线圈；2个线圈是b相的2个线圈；
如果电机转动，说明这2个线圈一个是a相，一个是b相线圈；
c．接2组线圈让电机转动后，再从剩下的2个线圈中任选一个线圈，串联在a相线圈上，如果电机电机正常转动了，说明该线圈是a相的另一个线圈；
如果电机不转，将这个线圈的正负对调后再试一次，如果电机还不转，说明该线圈是b相的另一个线圈。
d．用上述同样方法，可以确定后一个线圈的极性。
四相八线接法：f1、f2接励磁，h1和c1用连线连起来，h2、c2接直流电源。如果需要反转只需改换一下连线这就是：将h1和c2连起来，h2、c1接直流电源就可以了。
四相八线和两相四线步进电机的区别:
两相步进电机在定子上只有两个绕组，有四根出线，整步为1.8°，半步为0.9°。在驱动器中，只要对两相绕组电流通断和电流方向进行控制就可以了。而四相步进电机在定子上有四个绕组，有八根出线，整步为0.9°，半步为0.45°，驱动器中需要对四个绕组进行控制，电路相对复杂了。
我给大家介绍一下在我们行业经常遇到的步进,它的结构组成和工作原理。1、步进电动机它主要也是由定子和转子两部分组成的（hb混合型步进电动机）,大家看一下下面这个图片,如图1：
我们从左往右看啊,个小的,接着大的,右边这个有两股线的它是带编码器的,它是可以进行闭环控制的。我们右边的是的立体图,有了这个立体图呢就便于大家了解它的真式结构,它上面呢有定子、转子（转子上面有磁钢有齿牙）、线圈、这个就是我们的混合式的步进电动机,现在是我们用的广泛的步进电机。大家再看一下下面是一个拆开的步进电机,这个比较直观,如图2：
大家仔细看一下,我们这个定子铁芯它里面的绕组和交流电动机是不是有点不一样呀？它里面有绕组,有定子铁芯。这个定子它主要是由硅钢片一片一片的组合起来的,大家有空的时候可以去看一下,它这样的组装方法呢,主要防止形成涡流,我们再看一下下面这个图,如图3：
大家看一下这里总共有几个绕组？8个是不是,大家再看一下上面那个绕组和下面那个绕组我在中间连了一根直线,就是说这两个绕组我们可以把它连接起来变成一个绕组,其余的绕组也是一样的,这样就变成了4个绕组,每一个绕组都是绕在硅钢上的,硅钢上面呢,都是有槽的,这个槽它的宽度跟那个转子上面刻的槽它是一样的,它都是一比一的,凸出来和凹进去是相等的。因为它用的都是直流电,我们一通电它就形成磁场,我们看一下下面这个图,如图4：
只要我们一通电,这边就是s极,另一边呢就是n极,如果把线接反了,那么它的磁极也会跟着就反过来了,这个混合式步进电机它的通电的方式是：来回改变的。大家有机会可以去找一个坏的步进电机自己动手去拆开来看一下,它接出来有8根线,它是两个线圈连在一起接出来两根线（也就是说,它是把两个线圈串接起来形成一个线圈）,我在这个图上面已经给大家标出来了,8个线圈就形成了4个线圈,那么问题来了,我就知道有人会问？你把人家的8个线圈改变成了4个线圈,那我可不可以把它变成两（2）个线圈呀？当然可以,我们把4个线圈接在一起,采用并励接法或串励接法,还有的人还是问,那可不可以把两个线圈接成一个线圈呢？我的回答是可以的,那样你的老板就叫你明天不用来上班了！大家在接线的时候一定要注意千万不要把线接错了。下面呢,我们再看一下转子,如图5：
转子：转子铁芯、永磁铁,它有两组磁铁,一头s极一头是n极,它这样排列呢,主要作用是推力比较大,大家再看一下那个s极和n极的磁条它们的对应是等距的,它的那个槽的部分对着那个突出的部分,也就是说s极和n极要错一个槽,那它有什么好处呢？就是一个推一个拉的作用。步进电动机有哪些主要的参数呢？如图6：
在我们市场上呢两相多,用量是大的,这个就是它的相数也就是线圈的组数。第二一个呢就是它的拍数,如图7：
拍数：这句话是什么意思呢？比如说像这个a线圈4个线圈通电了,就要吸引它,那么我b线圈通电了（当然a线圈这个时候已经断电）,b线圈又吸引它,那么它就要转一个齿（一个角度,15度）,当这个b线圈通完电呢,c线圈又通电,通电就吸引它,那么它又转一个角度,后呢,它就是a线圈、b线圈、c线圈通完电之后,它又是下一个a线圈、b线圈、c线圈通完电之后,又是下一个abc线圈通电之后,有后一个abc线圈通完电就是一个磁场周期,那么他需要的脉冲数呢就是abc三个脉冲。