作者：吳振東
單位名稱：大連華韓橡塑機械有限公司
橡膠塑料機械由于橡膠塑料的配方不同，而且橡膠塑料（簡稱橡塑）材質的特殊性，導致其生產機器的瞬間過電流值，以及經常超載使用等。由于這個原因，很多時候選擇直流電機，利用直流電機的可降速提高電流的特點，從而保證電機不停止，能短時間的繼續運作，待膠料穩定后，能恢復正常速度，從而進行連續生產。并且，利用張力控制來實現卷取的恒張力控制，將膠片能夠很平整的卷成卷材。
本系統是一個膠片生產線，由最初的擠出，再到壓延，然后冷卻，最后收卷存放。其中擠出機，壓延機，和收卷均為直流電機，使用ETD790系列直流調速器。
參照框圖如下：
擠出機擠出的膠料，經過壓延機壓片后，經過冷卻前浮動輥進入冷卻機，浮動輥處安裝的模擬量接近開關，輸出4-20mA的模擬量信號，送入PLC，經PLC的換算，給定給冷卻機，從而實現冷卻速度與壓延速度的匹配。然后冷卻機冷卻的膠片經過冷卻后的浮動輥，再由卷取機收卷，冷卻后的浮動輥安裝的模擬量接近開關，輸出4-20mA的模擬量信號，送入PLC，經PLC換算，給定卷取機的直流調速器模擬量輸入2，作為張力反饋，而冷卻機的轉速模擬量輸出給定卷取機的直流調速器模擬量輸入1，作為線速度給定，經過直流調速器的自動張力控制，實現收卷。
系統由擠出機，壓延機，冷卻機，卷取機組成，由于壓延機與冷卻機的控制原理一樣，故調試步驟省略。
舉例：
三輥壓延主機：Z4-250-31、132Kw、DC440V、1000/2000Rpm、332A、DC180V、12.2A，測速機反饋110V/2000Rpm。
收卷電機：Z4-112/4-2、7.5Kw、DC440V、1480/1800Rpm、20.6A、DC180V、2.67A，測速機反饋110V/2000Rpm。
擠出機：Z4-280-32、160KW、DC440V、750/1450Rpm、401A、DC180V、17.6A，測速機反饋110V/2000Rpm。
1) 記錄電機銘牌參數、設備的線速度、主機和收卷機的減速比，從而算出主機的速度和收卷機的速度比例關系。
壓延主機的減速比是35.5，支承輥的直徑610mm，算出主機速度1000Rpm時最大線速度為53.95M/Min。
收卷的減速比是11.79，卷筒直徑是100mm，算出53.95M/Min線速度時收卷轉速應為2026Rpm。算出主機和收卷機的轉速比例關系1：2.026。
2) A,壓延電流標定：
電樞：主機電流檢測為一次互感，主機電樞電流332A，直流調速器為400A,電樞電流撥碼SW1已經設置為400A，無需改動。
主機勵磁電流標定：勵磁電流為12.2A，所以調速器勵磁電流撥碼SW2設置為15A。
B,收卷電機電流標定：
電樞：收卷電流檢測是一次互感，電樞電流是20.6A，直流調速器為37A, 電樞電流撥碼SW1已經設置為37A，無需改動。
勵磁：勵磁電流為2.67A，所以調速器勵磁電流撥碼SW2設置為5A。
C,擠出電機電流標定：
電樞：擠出電流檢測是一次互感，電樞電流是401A，直流調速器為500A, 電樞電流撥碼SW1已經設置為500A，無需改動。
勵磁：勵磁電流為17.6A，所以調速器勵磁電流撥碼SW2設置為20A，出廠即為20A，無需改動。
3) 以上硬件設置完后，就是電機的基本參數設置。
快速指南→快速參數設置→校準：4 Drive_Rated_Iarm=400A
9 Arm_Volt@1500rpm=660V
10 MTRrpm@max_spd=1000Rpm
→電流環參數：15 Motor_Rated_Iarm=332A
17 Imax_Brk1_(spd1)=332A
18 Imax_Brk2_(spd2)=332A
21 Current_Lim_Pos=332A
22 Current_Lim_Neg=0A
→速度環參數：31 Max_Speed=1000 Rpm
32 Motor_Base_Spd=1000 Rpm
33 Max_Spd_Pos=1000 Rpm
34 Max_Spd_Neg=0Rpm
35 Spd_Prop_Gain=900（UI值）
36 Spd_Integrl_Gain=450（UI值）
→磁場：434 Field_I_Setpoint=81.3%
435 minimum_field_I=81.3%
442 Fld_curr_Scaling=16（UI值）
453 select_fld_cntrl=1
然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
保存完后可以啟動電機，確定電機旋轉方向是否正確，正常后做電機自整定：
快速指南→快速參數設置→速度環參數：134 Autotune_I_loop=1，按ENTER鍵然后啟動，此時勵磁無輸出，只有電樞電流，并且電機要保持靜止不轉，等待10~60秒，調速器跳磁場錯誤，自整定完成，然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
1）在電樞電壓反饋時旋轉電機，監控以下兩變量校準測速發電機方向。
診斷→速度反饋檢測：92 ArmVolt_FB_Filt2
93 tach_fdbk
92和93變量方向需一致，如方向相反，調換測速發電機的接線。
2）更改為測速發電機反饋
快速指南→快速參數設置→校準：8 spd_fbk_select=93（UI值）測速機反饋
→速度環參數：31 Max_Speed=1000 Rpm
32 Motor_Base_Spd=1000 Rpm
33 Max_Spd_Pos=1000 Rpm
34 Max_Spd_Neg=0 Rpm
35 Spd_Prop_Gain=900（UI值）
36 Spd_Integrl_Gain=450（UI值）
然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
3）校準測速發電機反饋
啟動調速器，并給定為1000Rpm，此時測量測速發電機電壓，通過調節T3電位器使得電壓為DC55V。
快速指南→快速參數設置→校準： 4 Drive_Rated_Iarm=37A
9 Arm_Volt@1500rpm=445.9
10 MTRrpm@max_spd=1480Rpm
→電流環參數：15 Motor_Rated_Iarm=20.6A
17 Imax_Brk1_(spd1)=20.6A
18 Imax_Brk2_(spd2)=20.6A
21 Current_Lim_Pos=20.6A
22 Current_Lim_Neg=0A
→速度環參數：31 Max_Speed=1480 Rpm
32 Motor_Base_Spd=1480 Rpm
33 Max_Spd_Pos=1480 Rpm
34 Max_Spd_Neg=0 Rpm
35 Spd_Prop_Gain=800（UI值）
36 Spd_Integrl_Gain=200（UI值）
→磁場：434 Field_I_Setpoint=53.4%
435 minimum_field_I=53.4%
442 Fld_curr_Scaling=2（UI值）
453 select_fld_cntrl=1
然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
保存完后可以啟動電機，確定電機旋轉方向是否正確，正常后做電機自整定：
快速指南→快速參數設置→速度環參數：134 Autotune_I_loop=1，按ENTER鍵然后啟動，此時勵磁無輸出，只有電樞電流，并且電機要保持靜止不轉，等待10~60秒，調速器跳磁場錯誤，自整定完成，然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
1）在電樞電壓反饋時旋轉電機，監控以下兩變量校準測速發電機方向。
診斷→速度反饋檢測：92 ArmVolt_FB_Filt2
93 tach_fdbk
92和93變量方向需一致，如方向相反，調換測速發電機的接線。
2）更改為測速發電機反饋
快速指南→快速參數設置→校準：8 spd_fbk_select=93（UI值）測速機反饋
→速度環參數：31 Max_Speed=1480 Rpm
32 Motor_Base_Spd=1480 Rpm
33 Max_Spd_Pos=1480 Rpm
34 Max_Spd_Neg=0 Rpm
35 Spd_Prop_Gain=800（UI值）
36 Spd_Integrl_Gain=200（UI值）
然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
3）校準測速發電機反饋
啟動調速器，并給定為1000Rpm，此時測量測速發電機電壓，通過調節T3電位器使得電壓為DC55V。
快速指南→快速參數設置→校準：4 Drive_Rated_Iarm=500A
9 Arm_Volt@1500rpm=880V
10 MTRrpm@max_spd=750Rpm
→電流環參數：15 Motor_Rated_Iarm=401A
由于擠出機需要過載，而機械減速機的安全系數為1.3倍，故為保護減速機，將過載設為1.25倍，即 17 Imax_Brk1_(spd1)=500A
18 Imax_Brk2_(spd2)=500A
21 Current_Lim_Pos=500A
22 Current_Lim_Neg=0A
→速度環參數：31 Max_Speed=750 Rpm
32 Motor_Base_Spd=750 Rpm
33 Max_Spd_Pos=750 Rpm
34 Max_Spd_Neg=0Rpm
35 Spd_Prop_Gain=800（UI值）
36 Spd_Integrl_Gain=450（UI值）
→磁場：434 Field_I_Setpoint=88%
435 minimum_field_I=88%
442 Fld_curr_Scaling=16（UI值）
453 select_fld_cntrl=1
然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
保存完后可以啟動電機，確定電機旋轉方向是否正確，正常后做電機自整定：
快速指南→快速參數設置→速度環參數：134 Autotune_I_loop=1，按ENTER鍵然后啟動，此時勵磁無輸出，只有電樞電流，并且電機要保持靜止不轉，等待10~60秒，調速器跳磁場錯誤，自整定完成，然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
1）在電樞電壓反饋時旋轉電機，監控以下兩變量校準測速發電機方向。
診斷→速度反饋檢測：92 ArmVolt_FB_Filt2
93 tach_fdbk
92和93變量方向需一致，如方向相反，調換測速發電機的接線。
2）更改為測速發電機反饋
快速指南→快速參數設置→校準：8 spd_fbk_select=93（UI值）測速機反饋
→速度環參數：31 Max_Speed=750 Rpm
32 Motor_Base_Spd=750 Rpm
33 Max_Spd_Pos=750 Rpm
34 Max_Spd_Neg=0 Rpm
35 Spd_Prop_Gain=800（UI值）
36 Spd_Integrl_Gain=450（UI值）
然后保存參數：存儲功能菜單→存儲電機一→按ENTER鍵保存。
3）校準測速發電機反饋
啟動調速器，并給定為750Rpm，此時測量測速發電機電壓，通過調節T3電位器使得電壓為DC41.25V。
4）由于測速機反饋電壓小于65V大于20V，故接線需要接42、44端子。
參數菜單顯示級別→顯示全部菜單→ENTER鍵（右上角MEN燈亮）
參數設置菜單→速度環→斜坡→49 Ramp_Accel_Time=2S
50 Ramp_Decel_Time=2S
51 Ramp2_Accel_Time=2S
52 Ramp2_Dccel_Time=2S
參數設置菜單→模擬輸入輸出→模擬輸出一→68 c_analog_out_1=93（UI值）
69 anout_1_mult=3000（注參數設置盡量使主機調速器模擬量輸出一的電壓值大于主機調速器模擬量輸入一的電壓值的2.026倍，以便使收卷電機速度要大于主機速度并有點余量。）
模擬輸出二→72 c_analog_out_2=80（UI值）
73 anout_2_mult=1280
以上兩參數為（1）模擬輸出一設置和校準，是作為線速度輸出給收卷調速器模擬量輸入二；
（2）模擬輸出二設置和校準，是作為電流表輸出。其校準計算，請參照說明書。
然后保存參數。
參數菜單顯示級別→顯示全部菜單→ENTER鍵（右上角MEN燈亮）
參數設置菜單→電流環→25 c_curr_limit_pos=224（UI值）
26 c_curr_limit_neg=4（UI值）
參數設置菜單→速度環→斜坡→49 Ramp_Accel_Time=2S
50 Ramp_Decel_Time=2S
51 Ramp2_Accel_Time=2S
52 Ramp2_Dccel_Time=2S
59 c_ramp_ref_2=225（UI值）
參數設置菜單→模擬輸入輸出→模擬輸出一→68 c_analog_out_1=93（UI值）
69 anout_1_mult=1818
模擬輸出二→72 c_analog_out_2=80（UI值）
73 anout_2_mult=1280
模擬輸入二→78 analog_in_2_max=100
參數設置菜單→數字量輸入輸出→數字量輸入→86 digital_inp_6=8704（UI值）、98 digital_inp_1-6=16（UI值）
參數設置菜單→功能塊→量化模塊二→183 c_norm2_ip=126（UI值）、
184 norm_2_scale=13（UI值）、
185 norm_2_multiply=-1127（UI值）
參數設置菜單→功能塊→開關一→189 c_switch1_inp1=222（UI值）、
190 c_switch1_inp2=4（UI值）
參數設置菜單→功能塊→開關二→191 c_switch2_inp1 =128（UI值）、
192 c_switch2_inp2=195（UI值）
參數菜單顯示級別→顯示全部菜單→ENTER鍵（右上角MEN燈亮）
參數設置菜單→速度環→斜坡→49 Ramp_Accel_Time=10S
50 Ramp_Decel_Time=10S
51 Ramp2_Accel_Time=10S
52 Ramp2_Dccel_Time=10S
參數設置菜單→電流環→超載時間 →16 i2t_time_overld=30S
然后參數保存。
“此系統是橡塑機械中常見的生產線，過去一直是采用交流變頻的應用，現在使用直流系統，效果更好。相對于590系統來說，ETD790系統帶有中文面板，調試起來步驟相對比較簡單，對英文不是很好的人來說，調試非常方便。790直流調速器的使用簡化了電氣調試的難度，降低了機械生產的成本，提升了機器性能，使用方面，模擬量信號處理穩定，內部集成的行業應用庫也很好。從節約成本和調試方便來考慮，使用ETD790系統，是個很好的選擇?！?/em>
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