发布日期：2022-10-09 点击率：61 品牌：安川_Yaskawa
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 | 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 | 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 |
具体详见附件
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型号：109P0424HTD28
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