一、標準變頻器與收放卷變頻器型號介紹

V5?H、V6?H屬于標準產品，不能進行卷徑計算。

V5?T、V6?T屬于收放卷專用變頻器，包括了標準產品的主要功能，還有特定的功能，可以進行卷徑計算。

V5僅僅支持速度控制模式，V6不僅支持速度控制模式，還支持轉矩控制模式。

V5?H能做一個無速度編碼器反饋的矢量控制，沒卷徑計算，比如木工機械、音樂噴泉、扶梯、陶瓷機械、離心機、塑料吹塑機、細微拉絲機、磨床、雕銑機、跑步機、大圓機等行業應用中。

V6?H可做有速度編碼器反饋的閉環矢量速度控制，還能做轉矩控制，沒卷徑計算功能，適用于對速度精度更加準確和轉矩控制的場合，，比如應用有：替換力矩電機、皮革機、魚網編織機、浸膠機等。

V5?T能實現有位置擺桿或者浮動輥的速度控制，能做卷徑計算，比較典型的行業應用是拉絲機速度控制。V5?T可進行卷徑計算、復合控制等模式實現恒定線速度收放卷控制。應用行業主要有：雙變頻拉絲機(V5?E)、直進式拉絲機、層繞機、動力放線架、復卷機等。

V6?T包含了V5?T的主要功能，不僅能做速度控制，還能做轉矩控制、張力控制和卷徑計算，可以實現恒轉矩控制或者恒張力控制。主要應用行業有：卷紙分切機、復合機、壓痕機、涂布機、造紙機械等。

采用轉矩控制模式時，選用V6系列變頻器，一般的收卷皮革等材料，采用恒轉矩控制模式就可以達到生產的需求。隨著收卷卷徑變大時，收卷材料張力會越來越小，對于普通的皮革收卷可能影響不大；對紙張等材料收卷可能有較大的影響，涉及到放卷時做材料圖案印刷要實現速度同步，單做恒轉矩控制沒法滿足生產的需求，可采用恒張力控制模式，必須選用V6?T的變頻器。

如果行業應用中需要卷徑計算，還得考慮是實現收卷還是實現放卷功能，根據實際需求設置H0.00對應的功能碼參數。

圖1藍海華騰變頻器選型示意圖

二、速度控制與轉矩控制各種方案比較

方案1：復合控制模式

通過外部的線速度給定以及反映當前位置或者張力的反饋信號，實現快速準確的速度PID調節，使位置信號或者張力反饋信號始終處于設定的平衡位置來實現恒定張力控制。在這種工作模式下，變頻器不需要外加張力控制器，不需要安裝速度反饋編碼器，但需要反饋當前位置或張力的外部信號，就可以實現恒定張力控制。我們在速度控制應用場合，在系統中有個張力擺桿或者氣動浮輥，這是個很典型的信息，可以用我們的復合控制模式，在速度控制模式下做卷徑計算，實現恒定線速度控制。

那么進行復合控制實現跟隨前級速度且線速度恒定，我們可以通過一個簡單的應用來作解釋。首先復合控制是過程開環和模擬量反饋閉環控制，在調試指導里我們有個拉絲機速度

張力浮輥

圖2

控制方案，前級有個主拉伸變頻器，收卷變頻器跟隨前級速度，有張力擺桿做PID調節，收線變頻器采用V5?T變頻器做卷徑計算。過程開環頻率由AI1輸入前級速度，必須設置P0.04=1，設置P0.03=3或7為復合控制模式，P1.05=2模擬量反饋閉環控制主反饋為AI2輸入浮輥信號模擬量。浮輥在收卷過程中的平衡位置有個目標模擬量，設置P8.00=目標模擬量，如果浮輥實際位置在目標量左右時，PID就進行調節，在開環頻率給定基礎上疊加一個反饋量，這樣基本已經可以實現生產過程中的恒定線速度控制。但是由于有些設備，收放卷過程中卷徑變化很大，我們要進行卷徑計算，變頻器隨著卷徑計算變大，會自動降低運行頻率，更好的達到線速度同步。

這里我們說說速度控制的卷徑計算問題：V5?T張力控制專用說書H0組功能碼是卷徑計算的關鍵功能碼。首先要有個前級速度模擬量進入V5?T變頻器AI模擬通道，作為跟隨前級速度。H0.00=1為收卷模式，H0.00=2為放卷模式。從H0.01到H0.10這些功能碼一定要設置正確，卷徑計算與這些參數有關系。當設置好這些參數后，可以先運行設備，觀察d2.21卷徑計算實際值，然后目測收卷材料實際卷徑是多少，如果d2.21偏大則修改H0.04最大線速度小點，反之則反，當計算卷徑d2.21與實際目測基本一致時，則卷徑計算正確，H0.11是變頻器執行內部計算調節頻率的參數，d2.21到H0.11有個卷徑檢出時間H0.16，可以適當調節H0.16的大小，使H0.11卷徑跟隨d2.21穩定且響應時間適當。卷徑大小與頻率的關系這里有個公式：線速度(V)∝頻率(f)*卷徑（D），也就是在收卷生產中，卷徑越大，頻率越低，從而保持材料線速度恒定。

以上有卷徑計算滿足線速度恒定，復合控制中的PID調節對線速度的不穩定因素進行微調，從而能更好的達到生產收卷的需求。

方案2：恒轉矩控制模式

這里有個計算公式：張力（F）*卷徑（D/2）=轉矩（T）

采用轉矩控制模式，必須設定P0.03=4為矢量控制，Pd.00=1為轉矩控制模式，由P6.21選擇轉矩張力指令與速度限定指令通道，比如由AI1給定速度限定指令，由AI2給定轉矩控制指令，則設置P6.21=0016。

變頻器在收卷皮革應用中，采用恒定轉矩控制方式，基本可以滿足生產收卷的需求，這種控制方式是變頻器最簡單的控制方式，只是給定一個轉矩，一個速度限定，然后對材料進行收卷生產。由于皮革材料韌度較大，采用簡單的轉矩控制方式也可以滿足收卷的要求。

由上面公式可以得到，隨著收卷卷徑的增大，材料的張力會減小，收卷材料會稍微松點，此時操作工人可以適當扭大轉矩（T）給定電位器，需要適時觀察材料收卷松緊程度，來調節轉矩給定電位器，這樣需要操作工人手動控制，在生產中很不方便。在有些行業應用系統中，傳動系統中加入一個張力控制器，我們給定一個恒定的轉矩，隨著收卷材料卷徑變大張力需要增大，加入張力控制器后會自動增大收卷材料張力，但是張力控制器成本高，也不能更好的滿足行業系統的需求。所以我們需要做卷徑計算，通過我們變頻器來調節轉矩大小。以下我們介紹方案可以進行卷徑計算，使張力保持恒定。

方案3：恒轉矩控制模式下的H1.24轉矩補償

計算公式：張力（F）*卷徑（D/2）=轉矩（T）

此方案是解決方案2存在的問題。當由AI模擬量給定一個轉矩量后，電位器給定的轉矩就恒定不變了，由上面公式，隨著卷徑變大，張力會變小，當變頻器能夠做卷徑計算，隨著計算卷徑變大，變頻器內部會自動增大轉矩給定，那么此時收卷材料張力就會保持不變。這里AI給定的轉矩量（T）不變，由變頻器內部增大轉矩（T）給定量。

生產過程中，收卷卷徑越來越大，給定的轉矩也要相應變大，必須設置H1.24為某一參數值，H1.24為轉矩控制下的卷徑張力系數，修正后轉矩給定量=修正前轉矩給定量*（1+H1.24*（當前卷徑H0.11/空卷卷徑?1）），相當于此公式：張力（F）*卷徑（D/2）=（1+k）轉矩（T），對轉矩（T）進行了修正。補償隨著卷徑增大而增大的扭矩。

卷徑計算在本方案中也起決定作用，必須正確計算卷徑，才能正確補償轉矩量。有關卷徑計算涉及到H0組功能碼，和速度控制方案1卷徑計算方式一樣。請參考查閱。

方案4：恒張力控制模式

通過對變頻器轉矩輸出控制和自動的卷徑計算來保持恒定的設定張力。在這種工作模式下，變頻器不需要外加張力控制器，不需要反饋當前位置或張力的外部信號，甚至不需要安裝速度反饋編碼器就可以實現恒定張力控制；但在要求極高的張力控制應用中，建議安裝速度反饋編碼器。

說此方案之前我們先做個比較：恒轉矩與恒張力。首先設置Pd.00=1為轉矩控制模式，如果設置H1.00=0時，模擬量給定值為轉矩量（T），如果設置H1.00=1時，模擬量給定值為張力（F）。前面兩個方案，我們都采用模擬量給定轉矩（T）控制方案，方案4我們由模擬量給定恒定張力（F）。

在方案3中我們通過設置H1.24張力系數來實現材料恒定張力的控制，模擬量給定的是轉矩（T）。方案4我們設置H1.00=1，由模擬量給定張力（F），隨著卷徑增大，變頻器自動調節轉矩變大，實現恒定張力控制。P6.21=0048，4為張力設定，8為速度限定。在H0組設置有關參數進行卷徑計算，和方案1卷徑計算方式一樣，請參考查閱。模擬量給定的是張力（F），此時設置了H1.00=1，還要設置張力設定源H1.01，若為1則為模擬量輸入，H1.02為+10V模擬量對應的最大張力，H1.08材料密度必須設置準確，當設定一個材料密度后，啟動系統運行，如果卷徑計算不夠準確，頻率波動較大，也可以適當調節H1.08的數值、H1.09設置收放卷材料寬度。

設置以上數據后，可以實現生產收放卷時，恒定張力的控制。方案4是我們做收放卷控制時的最高級調試方式，包括了收放卷行業的很多應用。

V6?T變頻器基于高性能矢量控制技術和轉矩控制技術，收放卷控制時：轉矩控制精度高，可準確提供用戶需要的張力并且對張力給定響應快，保證加工的材料粗細或厚度均勻；轉矩輸出能力強，在全速度范圍內可持續提供額定或者定甚至最高至2.0倍額定的轉矩，對收放卷盤徑適應能力就強；啟動平滑，無論低速還是高速運行下張力控制穩定，收放材料不會被拉細或者拉斷；采用先進的轉矩識別算法，可以自動補償轉動慣量、靜止和滑動時的摩擦力，從而從根本上保證了線材加工時提供前后一致的張力控制特性；采用智能卷徑識別，識別精度高，抗繞動能力強。

圖3

三、注意事項：

在做復合速度控制、恒轉矩控制、恒張力控制時，要實現線速度或張力恒定，卷徑計算是非常重要的，卷徑計算錯誤，也就沒法達到所需控制效果。

在默認的線速度計算卷徑模式下,做卷徑計算要求有前級線速度

復合速度控制時，前級速度作為主給定設置P0.04=1；

恒轉矩控制模式下的H1.24轉矩補償制時，P6.21分別為0016，均由AI1作速度限定，AI2作轉矩給定，AI3做線速度給定，還要設置P0.04=3，由AI3給定前級線速度，才能進行卷徑計算。

恒張力控制時，P6.21分別為0048，由AI2確定張力給定，AI1即作為速度限定也作為線速度給定，才能進行卷徑計算。

四、以上方案需要注意的功能碼參數設置和模擬量通道設置

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