IS7_Web Version_V1_100615中文

2010.6.15DriveSolutionteam,KoreaIS7WEB专用软件拉丝机应用 WEBApplication说明 IS7WEB专用功能 IS7WEBFieldTest0.7575160375kW200V/IP54400V/3ΦiS7 230V~400V/9~800A V/F、V/FPG、Sensorless-1、Sensorless-2、Vector IP21/IP54 内置RS485、LSbus、Modbus-RTU 支持多种通讯选项：(Profibus-DP/DeviceNet/Ethernet-IPModbus-TCP/Lonworks/DeviceNetCANopen) 编码器选件/PLC选件/扩展I/O选件/位置控制卡/同步卡选件22200V/3Φ400V/IP54iS7矢量型变频器_强劲的电流型无传感器矢量控制和有传感器矢量速度/转矩控制Lineup1.WEBApplication说明_整体构成1.WEBApplication的理解3.WEBApplication适用案例1/25-湿式/干式拉丝机-重要行业:宏德stellcode/晓星(铁线),DSR钢铁/韩国线材(钢线)-把铁线,铁板,钢线等线材通过web进行一定的张力来维持，同时控制使其放卷与缠绕的张力控制系统设备称之为WebApplication。2.张力控制系统运行方向1.WEBApplication说明_Un-Winder1.Un-Winder2/251)放卷轴(Unwinder)指加工过程中，使轴的实际直径不断减少。2)电机速度[rpm]统一时，随着实际直径m的减少，线速度也在同时减少。3)如果线速度减少，张力检测系统（dancer和---等)向上移动，即PID反馈比PID参考值要大。4)WebPID控制器动作时，电机的转速【rpm】开始增加，从而可以控制线速度的不变（1次速度补偿）。5)线速度[mpm]与从(4)中求得的电机转速，然后可以推定直径的增加和减少。6)用推算出来的直径来提高电机的转速.(2次速度补偿) Un-Winder指把WEB线材通过一定的张力控制来进行放线的设备。2.工作原理及技术用语说明1)dancer/loadcell:可以测出web线材的张力和模拟量值的输出的装置.2)helper:维持web线材的线速度，同时维持dance/loadcell一定的跳动幅度。3)bobbin:把web线材进行缠绕的轴4)初径:当轴上并没有缠绕线材的时候，轴的直径叫做初径。5)满径:当轴上被线材缠绕至最大直径的时候，叫做满径。1.WEBApplication说明_Capstan1.Capstan3/251)通过capstan1,使线材逐步的减少其相应的厚度。2)capstan1,2,3的电机速度[rpm]需要全部统一,随着线材厚度的减少，线速度也一起相应的降低。3)随着线速度的降低，张力检出设备(dancer等）检测以后，PID反馈值通常比PID参考值要小。4)WebPID控制器工作时，在电机转速rpm不断增大的时候，保持线速度mpm的稳定（1次速度补偿）5)利用线速度[mpm]与(4)中求得的电机速度，然后推出线材的厚度m（从capstan1中开始递减6)利用推算出来的线材厚度m，来调整电机的转速rpm（2次速度补偿） Capstan通过web把线材在速度保持一定的情况下缠绕与防卷中间，并维持张力控制的一部分，使拉丝机可以进行连续工作。2.工作原理及技术术语说明 dance/loadcell:可以测出web线材的张力和模拟量值的输出的装置2)helper:维持web线材的线速度，同时维持dance一定的跳动幅度。3)dies:把web线材从厚变细的一种装置4)湿式拉丝机:在capstan的dies中，把线材拉细，中间释放出热量，然后使用化学药品进行冷却的方式5)干式拉丝机:在capstan产生的热量使用干粉冷却的方式冷却<dies构造>1.WEBApplication说明_Winder1.Winder4/25 Winder加工过程中线材实际直径会在不断地增大。 2)电机速度[rpm]恒定的话，实际直径会增加，线速度也会不断地上升。 3)线速度增加的话，张力检测装置（dancer等）往上升，即PID反馈值比PID参考值要大。 4)WebPID控制器动作的时候，使电机转速rpm会降低，维持线速的恒定。（1次速度补偿） 5)利用线速[mpm]与(4)中求得的电机速度[rpm]，求出直径[m](相应增加).6)利用求出的直径[m]来降低电机的转速[rpm].(2次速度补偿) Winder(Spooler)是指通过web进行一定的张力控制把线圈缠绕起来的设备 IS7Winder功能是从张力检测设备开始，接受张力反馈的信号以后，通过PID控制器进行的动作。使用直径输出计算，并把线材利用张力上的控制缠绕起来。2.工作原理及技术用语说明1)dancer/loadcell:可以测出web线材的张力和模拟量值的输出的装置2)helper:维持web线材的线速度，同时维持dance一定的跳动幅度。3)bobbin:把web线材进行缠绕的轴4)初径:当轴上并没有缠绕线材的时候，轴的直径叫做初径。5)满径:当轴上被线材缠绕至最大直径的时候，叫做满径。6)traverse:在bobbin上检测线材的速度位置，并使其进行移动的装置。2.IS7WEB专用功能_S/W整体构成1.S/W整体构成5/25主速度指令部分直径计算部分断线感知部分WEBPID控制器部分最终速度计算部分模拟量输出部分2.IS7WEB专用功能_主速度指令1.主速指令部分_Sequence6/252.主速指令部_参数 组 编号 功能标示 名称 工厂初始值 设定范围 APP 03 MainSpdDisp 主速度指令标示 ReadOnly[%] APP 04(주1) MainSpdSet 主速度面板设定 0.00[%] -100.00~100.00[%] APP 05 MainSpdSrc 主速度指令方法 V1 0 Keypad 5 Int.485 1 V1 6 Encoder 2 I1 7 Fieldbus 3 V2 8 PLC 4 I2 APP 06 MainXcelTEn 主速度加减速选择 No 0 No 1 Yes APP 07(주2) MainSpdAccT 主速度加速时间 10.0[sec] 0.0~300.0[sec] APP 14(주2) MainSpdDecT 主速度减速时间 20.0[sec] 0.0~300.0[sec]2.IS7WEB专用功能_主速指令1.主速指令部_QuickStop功能7/252.参数 当LOOP张力控制装置中，紧急状况发生时，一边维持张力，使整个系统非常规性停止。 APP82(QStopDecT):非常停车时的的减速时间WebQuickStop（On）的情况主速度设定为0，PID控制器继续动作，PID输出设定为出来的状态。所以，维持张力的同时，使其停车。注意)完全停车以后，才可使变频器的运行指令变为OFF。 组 编号 功能标示 名称 工厂初始值 设定范围 In 65~72 PxDefine 多功能输入设定 WebQuickStop - APP 82 QStopDecT 非常规停机减速时间 3.0[sec] 0.1~300.0[sec]2.IS7WEB专用功能_WEBPID控制器1.WEBPID控制器_Sequence8/252.IS7WEB专用功能_WEBPID控制器2.WEBPID控制器_参数9/25 组 编号 功能标示 名称 工厂初始值 设定范围 In 65~72 PxDefine PID功能选择 设定多功能输入 WebDisPID - APP 15 WebPIDEn 选择张力PID控制 1:Yes 0 No 1 Yes APP 16 PIDOutput Monitering PID输出监视 ReadOnly[%] APP 17 PIDRefValue PID参考监视 ReadOnly[%] APP 18 PIDFdbValue PID反馈监视 ReadOnly[%] APP 19(주1) PIDRefSet PID设定 设定PID参考(keypad) 50.00[%] -100~100[%] APP 20 PIDRefSrc 选择PID参考 0:Keypad 0 Keypad 1~4 V1~I2 5 Int.485 6 Encoder 7 Fieldbus 8 PLC APP 21 PIDF/BSrc PID反馈选择 1:I1 0~3 V1~I2 4 Int.485 5~7 Encoder~PLC 8 Synchro 9 BinaryType 10~17 XV1~XI4 APP 22 PIDP-Gain PIDGain PID控制器比例增益 50.0[%] 0.0~1000.0[%] APP 23 PIDI-Time PID控制器积分时间 10.0[s] 0.0~200.0[s] APP 24 PIDD-Time PID控制器微分时间 0[ms] 0~1000[ms] APP 27 PIDOutLPF PID输出滤波时间常数 0[ms] 0~10000[ms] APP 28 PIDILimit I控制器输出限制 100[%] 0~100[%] APP 31 PIDOutInv PID输出 PID反向输出 0:No 0 No 1 Yes APP 32 PIDOutScale PID输出比例 30.0[%] 0.0~1000.0[%] APP 51 PIDStartRamp 开始PID输出跳跃时间 5.0[s] 0.0~300.0[s] APP 52 PIDHiLmt% PID输出上限[%] 100.0[%] APP53~100.0[%] APP 53 PIDLoLmt% PID输出下限[%] -100.0[%] -100~APP52[%] APP 98 PIDSampleT PID控制 PID控制器实施周期 1[ms] 1~10[ms]2.IS7WEB专用功能_WEBPID控制器3.WEBPID控制器_主要功能10/251)PIDStartRamp功能-开始启动时，使PID控制器的输出逐渐增大改善Dancer或loadcell的输出过度现象-条件:Error100%,PGain100%-说明:不使用Ramp时使用Ramp时2)干扰补偿功能-由于外部原因设定的值发生异常情况，Error发生的时候设定的PGain适用Dancer或loadcell的急剧变化情况。-参数干扰补偿比例增益 组 编码 功能标示 名称 工厂初始值 设定范围 APP 86 WNoiseBand 干扰检测Band 0.0[%] 0.0~100.0[%] APP 87 WNoisePGain 干扰补偿比例增益 0.0[%] 0.0~100.0[%] APP 88 WNoisePRamp 干扰补偿加减速时间 0.0[sec] 0.0~100.0[sec]2.IS7WEB专用功能_WEBPID控制器3.WEBPID控制器主要功能11/253)PIGain转换功能-由于区间和组间的不同，P/IGain值也不同，在不同的场合有不同的使用功能。-条件:PIChangeSpd1/2设定值不同(速度不同)多功能输入端子输入不同(WebPIGain2)-说明:WebPIGain2输入端子出现PGGain转换频率的时候，变成P2/I2GainPIGainRamp时间设定功能-参数 组 编号 功能标示 名称 工厂初始值 设定范围 In 65~72 PxDefine 多功能输入设定 55:WebPIGain2 - APP 22 PIDP-Gain PID控制器比例增益 50.0[%] 0.0~1000.0[%] APP 23 PIDI-Time PID控制器积分时间 10.0[s] 0.0~200.0[s] APP 45 PIDP2-Gain PID控制器比例增益2 100.0[%] 0.0~1000.0[%] APP 47 PIChangeSpd1 P/I增益转换频率-1 0[%] 0~APP48[%] APP 48 PIChangeSpd2 P/I增益转换频率-2 0[%] 0~100[%] APP 46 PIDI2-Time PID控制器积分时间2 20.0[s] 0.0~200.0[s] APP 50 PIGainRamp PI增益转换Ramp时间 30.0[sec] 0.0~300.0[sec]2.IS7WEB专用功能_WEBPID控制器部分3.WEBPID控制器_主要功能12/254)惯性补偿功能-随着时间的推移，直径在不断变化，从而惯性也产生变化，在直径不断增加的过程中，为了对其补偿因为惯性而产生的变化，一定要增加比例增益。-说明:-参数 组 编码 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 APP 56 ProfilePMode PGainProfile选择 0:None 0 None 1 Linear 2 Square APP 57(주1) ProfilePGain Profile比例增益 1.00[%] 0.01~10.00[%]2.IS7WEB专用功能_直径计算部分1.直径计算部分_Sequence13/251)线速度是不可以任意进行调整的，一定要保证线速度[mpm]的固定不变。2)随着时间的增加，直径也增加，导致线速度也在增加。3)随着线速度的增加，dance的张力（feedback）也在增加。4)WebPID控制器的输出是(-)值5)降低变频器输出频率来维持一定的线速度6)随着时间的增加，推定直径也会逐渐变大2.IS7WEB专用功能_直径计算部分2.Bobbin选择及直径初始化功能14/25 使用多个种类的(最大4个)Bobbin的时候，各个Bobbin的初径值需要通过APP63~66进行设置。Bobbin变化时，从最小Bobbin开始，sensor无震荡时的正确缠绕1)求bobbin%值:3)参数2)Bobbin交替时:选择现在要安装的bobbin,要通过WebPreset来先使直径大小初始化。 组 编号 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 In 65~72 PxDefine 多功能输入设定 WebPreset - In 65~72 PxDefine 多功能输入设定 WebBobbin-L - In 65~72 PxDefine 多功能输入设定 WebBobbin-H - APP 62 CurrBobbin 目前Bobbin标识 ReadOnly APP 63 Bobbin1Diameter bobbin1直径[%] 10.0[%] APP67~100.0[%] APP 64 Bobbin2Diameter bobbin2直径[%] 15.0[%] APP67~100.0[%] APP 65 Bobbin3Diameter bobbin3直径[%] 20.0[%] APP67~100.0[%] APP 66 Bobbin4Diameter bobbin4直径[%] 25.0[%] APP67~100.0[%]2.IS7WEB专用功能_直径计算部分3.直径计算功能15/253)参数 利用最小Diameter与MaxMainSpeed，推算出现在的直径。即,得出速度最快时的直径后，得出在现有速度中，推算出目前的直径达到多少。1)如何求MaxMainSpd-主速度指令给到100%时，最小的bobbin的初径的电机速度是最快的。(条件:最小bobbin的初径(0.1m),最大线速度(350mpm),电机(4极).Bate比(电机,2.3:1)2)直径计算推算的直径[m]=(输出频率[Hz]*最小直径[m])/最大直径[Hz]推算的直径[%]=主速度[%]*最小直径[%]/(目前的输出频率[Hz]*100/最大频率[Hz]) 组 编号 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 APP 61 CurrDiameter 目前直径标识[%] ReadOnly APP 67 MinDiameter 最小bobbin直径[%] 10.0[%] 5.0~100.0[%] APP 68 DiameterLPF 直径计算滤波 30.0[sec] 0.0~300.0[sec] APP 92 MaxMainSpd 主速度100%的频率 60.0[Hz] 0.0~DRV20[Hz]2.IS7WEB专用功能_直径计算部分4.直径计算终止功能16/252)参数 WebHold等多功能输入或没有必要进行直径计算时的情况下，停止直径计算。1)使直径计算停止的条件(1)多功能输入“WebHold”:输入On时(2)主速度指令[%]<APP90(MinMainSpd)(3)多功能输入“WebQuickStop”:On设定后，可非常规性停车(4)断线感知状态(WebBreak)(5)多功能输入“WebDisPID”:On(6)APP15(WebPIDEn):NO(7)JOG条件 组 编号 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 In 65~72 PxDefine 多功能输入设定 WebHold - APP 90 MinMainSpd 最小主速度 3.0[%] 0.0~100.0[%]2.IS7WEB专用功能_最终速度计算部分1.最终速度计算部分_Sequence17/252.IS7WEB专用功能_最终速度计算部分2.PID输出方法选择18/25 设定WebPID控制器输出值，APP54(FixedPID选择)，设定值不同，输出不同。1)固定PID值输出-APP54(FixedPID选择):Yes设定时-WebPID控制器的输出是PID输出[%]，与主速度变大没有关系。2)可变PID值输出-APP54(FixedPID选择):设定时：NO-WebPID控制器的输出PID输出[%]，实现主速度的大比率输出 APP55(MinFixedPID)设定时:防止WebPID控制器的输出随着时间变小3)参数APP32PIDOutScale(20%),APP55(10%),现在PID输出(20%)时APP55设定值 组 编码 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 APP 54 FixedPIDEn 固定PID控制器选择 0:No 0 No 1 Yes APP 55(주1) MinFixedPID 固定PID控制器最小值 10.0[%] 0.0~50.0[%] 主速度指令[%] APP54(FixedPIDEn):Yes时PID输出[%] APP54(FixedPIDEn):No时PID输出[%] 2.0 20.0 2.0(주1) 8.0 20.0 2.0(주1) 20.0 20.0 4.0(주2) 80.0 20.0 16.0(주2)2.IS7WEB专用功能_最终速度计算部分3.最终速度计算19/25 变频器最终速度是主速度指令[%]+推定PID输出[%]值的直径，Scaling输出1)最终速度输出2.IS7WEB专用功能_拼接功能4.Splicing20/25-变频器运行中线速度保持不变，可以使Winder的bobbin自动交换的系统。（1)bobbin1在接近满径的时候，把信号传输给上位控制器。（2)把信号发送到上位控制器的空bobbin2“WebSplice”多功能输入上。（3)给Splicelevel(APP93:Splicelevel)降速的时候，bobbin2开始启动。（4)bobbin交替的轴需要旋转180度后，开始交换。（5)与bobbin2交替完成后，信号传输给上位控制器。（6)上位控制器给bobbin2“WebSplice”多功能输入时，信号为“off”,bobbin2由PID开始，并进行直径计算。1)概念图2)工作原理:3)参数上位机线的行进方向线的行进方向 组 编号 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 In 65~72 PxDefine 多功能输入设定 WebSplice - APP 93 SpliceLevel SpliceLevel 0.0[%] 0.0~100.0[%]2.IS7WEB专用功能_模拟量输出部分1.模拟量输出部分_Sequence21/252.参数-变频器正常运行时（多功能输入WebBypassOFF+变频器运行中+不出错时）=>主速度[%]+PID输出值[%]（通过模拟量输出接收到）-变频器不正常运行时=>乘以主速度[%]APP83(BypassGain)后，接收模拟量输出 组 编号 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 OUT 01,07 AO1,AO2Mode 模拟量输出1,2 WebSpdOut - APP 83 BypassGain BypassGain 100.0[%] 0.0~300.0[%]1-1주속지령부Out1직경연산부Out1In1In3In2단선감지부Out1In1WebPID제어기부Out1Out3Out2In1최종속도연산부Out2In1In3In2In4Out1아날로그출력부In1In2APP05KeypadV1I1V2EncoderI2Int.485APP04APP07XcelRampAPP14MainSpdSetMainSpdSrcPLCFieldbusOut1MainSpdAccTMainSpdDecTAPP03MainSpdDispAPP06MainXcelTEnWebQuickStop(P1~P8):Off주속지령부Out1재질두께연산부Out1In1In3In2단선감지부Out1In1WebPID제어기부Out1Out3Out2In1최종속도연산부Out2In1In3In2In4Out1아날로그출력부In1In2APP20KeypadV1I1V2EncoderI2Int.485PLCFieldbusAPP19PIDRefSetPIDRefSourceOut1Out2APP54APP78APP77WebBrkDlyLEV_HLEV_LInIn<LEV_L또는In>LEV_HAPP80Out1APP76WebBrkStDly인버터운전지령2.IS7WEB专用功能_断线感知部分1.断线检测部分_Sequence22/252.参数 FeedBack值根据设定时间可大可小，为了保证断线检测功能，在web线材过热前，把信号给到上位控制器，使其保护自身的web线材。 APP76(WebBrkEn)Warning:不能停止，只能Display多功能输出WebBrake设定时，输出继电器为ONFree-run:多功能输出Trip设定时输出继电器为ON-APP77(WebBrkStDly)开机启动时设定的时间，断线检测动作不发生 组 编号 功能标识 名称 工厂初始值 设定范围 OUT 31~33 Relay1,2,Q1 多功能输出接点 WebBreak - APP 76 WebBrkEn 断线检测功能选择 1:Warning 0 None 1 Warning 2 Free-run APP 77(주1) WebBrkStDly 初始启动时，断线检测延迟时间 10.0[sec] 0.0~300.0[sec] APP 78(주1) WebBrkDly 断线感知延迟时间 5.0[sec] 0.0~300.0[sec] APP 79(주1) WebBrkLevHi 断线检测上限 80.0[%] APP80~100.0[%] APP 80(주1) WebBrkLevLo 短线感知下限 20.0[%] 0.0~APP79[%]2.IS7WEB专用功能_其他功能1.依于模拟量输入的stalllevel调节功能23/25-变频器运行过程中，根据模拟量的输入(V1/I1,V2/I2,Pulse)，可以对stalllevel进行相应的调节。-保证Openloopunwinder中backtension。-要运行转矩模式，启动时是速度模式，在设定特定的频率后使其自动切换到转矩模式。-Openloopunwinder/winder中都可以使用.2.使用外部PID功能3.速度-转矩自动切换功能-变频器的内部PID控制器可以放在外面使用(ExternalPID控制器)-ExternalPID控制器的模拟量输出通过输出，向内部发送，可通过通讯发送Date。출력주파수[Hz]운전지령CON86(TrqExchFreq)Fx또는RxOn123123:속도모드운전(기동):토크모드운전:토크모드프리런정지(CON87이“Torque”):속도모드감속정지(CON87이“Speed”)CON87(TrqExchDec):“Torque”로설정시프리런정지CON87(TrqExchDec):“Speed”로설정시감속정지tt토크tCON88(TrqExchRamp)토크지령(토크모드)토크량(속도모드)3.IS7WEBFieldTest_参数设定阶段1.参数设定阶段24/251.WEB功能设定3.PIDReference设定4.FeedBack设定5.Bobbin直径计算及设定6.最大速度计算及设定7.试运行1)APP01(application选择):5(TensionCtrl)2)APP02(张力控制运行模式选择):0(Winder)or1(Un-Winder)2.主速度设定1)APP05(主速度指令方法选择):1(V1)2)APP06(主速度家加速选择):0(NO)or1(YES)1)APP15(张力控制PID控制选择):1(YES)2)APP19(PIDKeypadReferenceSet):50%3)APP20(PIDReferenceSource选择):0(Keypad)1)APP21(PIDFeedbackSource选择):1(I1)2)Dancer最大/最小输出值确认及变频器的设定:IN23~IN26(I1输入)设定3)Dancer在中间位置时FeedBack值输入需设定为45~50%。1)APP63~APP66(Bobbin1~4直径设定):APP63(Bobbin1)14.28%设定2)APP67(MinDiameter):14.28%设定3)实际计算式:最大Bobbin:满径时700mm,最小Bobbin:初径时100mmMinDiameter=100/700*100=14.28%1)APP92(MaxMainSpd):设定85.46Hz2)实际计算式:最小Bobbin初径(0.1m),最大线速度(350mpm),电机(4极),belt比(比电机更快,2.3:1)3.IS7WEBFieldTest_试运行阶段2.试运行阶段25/251.运行及dancer动作确认3.Start/Stop时动作确认4.dancerMax/MinStart确认5.Bobbin更换时6.直径计算及PID确认7.试运行完成1)当dancer在中间位置的时候，从中速开始运行的同时确认dancer开始转动。2.PIDGainTruning1)加/减速时，极低速时确保dancer的转动。2)Hunting发生时，APP32(PIDOutScale)变化,APP51(StartRamp时间)适用APP55(MinFixedPID)适用1)低/中/高速正常运行时，确认dancer的起始位置是最大/最小2)Hunting发生时，对P/I/DGain及APP32/APP51/APP55等参数进行微调。1)在更换相同的bobbin或不同size的bobbin时的情况-用必要重新设定数字输入(WebPreset设定)-在更换其他bobbin时，通过数字输入来进行bobbin的选择。1)中/高速运行的时候중P/I/DGainTurning(反应：PGain不断变大I/DGain不断变小)2)有必要增加补丁的话，调整主速度Filter/PIDOutputFilter1)Diameter计算时，在Bobbin上卷绕的同时，确认APP61(CurrDiameter)2)为了确认设定好目前的参数，PID控制器输出APP16(PIDOutput)确保值±5%以内活动