淺談單面瓦楞機(jī)變頻驅(qū)動控制的改造

張淑英

（清遠(yuǎn)市技師學(xué)院 廣東 清遠(yuǎn) 511517）

0 引言

鑫月廠的瓦楞紙板流水生產(chǎn)線是由三臺單面瓦楞機(jī)、一臺粘合烘干機(jī)、一臺電腦橫切機(jī)、一臺紙板堆疊機(jī)等組成的七層紙板生產(chǎn)線。運(yùn)行中不管哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都將導(dǎo)致整條流水生產(chǎn)線的停機(jī)，只有故障排除才能恢復(fù)流水線生產(chǎn)。這條流水線已經(jīng)運(yùn)行十二年了，原裝的直流電動機(jī)驅(qū)動單面機(jī)的控制系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)。主要原因是直流電動機(jī)的原裝碳刷已嚴(yán)重磨損，很難買到和原裝碳刷一樣性能的碳刷。碳刷的材質(zhì)軟了要經(jīng)常換；碳刷的材質(zhì)硬了會給換向器造成嚴(yán)重的磨損；測速發(fā)電機(jī)也因碳刷的原因，經(jīng)常造成主機(jī)飛車；由于該線已運(yùn)行十二年，直流調(diào)速器的電子元件也已老化，IGBT和勵磁線圈的整流模塊也容易燒壞而導(dǎo)致停機(jī)。

由于原直流電動機(jī)換向器已嚴(yán)重磨損，直流調(diào)速器的電子元件老化，為了能使流水線減少故障停機(jī)率，發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益，可以把把傳統(tǒng)的直流電動機(jī)驅(qū)動改造為變頻器控制交流電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。

1 關(guān)于傳統(tǒng)直流控制原理的介紹和變頻器改造

流水線的每臺單面機(jī)由兩臺直流電動機(jī)驅(qū)動，瓦楞輥和壓力輥由一臺Z4-160-11(22kW)直流電動機(jī)驅(qū)動，涂膠輥由一臺Z4-112-2-2（4kW）直流電動機(jī)驅(qū)動。瓦楞輥的直流電動機(jī)是主機(jī)，涂膠輥的直流電動機(jī)是從機(jī)。主機(jī)加速，從機(jī)也跟著加速；主機(jī)減速，從機(jī)也跟著減速。

基于該機(jī)是恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，故兩臺變頻器選用恒轉(zhuǎn)矩型的。主機(jī)選用Y180L-4（22kW四極）的交流電動機(jī)；從機(jī)選用Y112M-4（4kW四極）的交流電動機(jī)。主機(jī)選用深圳易能EDS1000-4T0300G變頻器，從機(jī)選用深圳易能EDS1000-4T0055G變頻器。兩臺變頻器用RS485連線進(jìn)行通訊做同步運(yùn)行。

2 原單面瓦楞機(jī)機(jī)械傳動原理圖和直流控制原理圖

W-C(A)型單面瓦楞機(jī)傳動原理圖

3 原控制系統(tǒng)的常見故障檢修

3.1 觀察控制線路板上的11個發(fā)光二極管指示燈是否亮，判斷故障原因

名稱 功 能Idn 過流指示燈，電樞電流達(dá)到設(shè)置的極限電流時亮Ia=0 零電流指示燈，電樞電流為零時亮RE 軟啟停功能指示燈，取消軟啟停功能時亮AL 故障指示，調(diào)速器任意保護(hù)功能起作用該燈都亮±15 電源指示燈，±15V電源正常時亮OT 啟動指示燈，啟動后亮FL 失磁指示燈，失磁時亮OL 過載指示燈，電機(jī)過載時亮LV 欠壓指示燈，欠壓或缺相時亮OV 過壓指示燈，三相交流輸入電壓過高時亮PE 觸發(fā)脈沖封鎖指示燈，觸發(fā)脈沖被封鎖時亮

a.電機(jī)未啟動時：Ia=O、RE、AL、±15V、FL、PE六個燈應(yīng)亮；

b.電機(jī)啟動未加速時：Ia=O、RE、±15V、OT 四個燈應(yīng)亮；

c.電機(jī)加速運(yùn)行時：RE、±15V 、OT三個燈應(yīng)亮。

3.2 故障檢修

當(dāng)出現(xiàn)故障時，可根據(jù)調(diào)節(jié)板上指示燈狀態(tài)和以下所列情形進(jìn)行查找并處理：

①開機(jī)后調(diào)速電位器未給定，電機(jī)爬行，有以下可能：

a.調(diào)速電位器中點(diǎn)電壓不能調(diào)零，換調(diào)速電位器。

b.零點(diǎn)未調(diào)好。順時針方向調(diào)節(jié)SET3電位器，到電機(jī)剛好停轉(zhuǎn)即可。

②開機(jī)后調(diào)速電位器給定較大時電機(jī)才轉(zhuǎn)動，有以下可能：

a.調(diào)速電位器調(diào)節(jié)不靈敏，換調(diào)速電位器。

b.零點(diǎn)未調(diào)好。將調(diào)整電位器給定電壓調(diào)到零，反時針方向調(diào)節(jié)SET3電位器，到電機(jī)剛好轉(zhuǎn)動，再順時針方向調(diào)節(jié)SET3電位器，到電機(jī)剛好停轉(zhuǎn)即可。

③ 開機(jī)后調(diào)節(jié)調(diào)速電位器，電機(jī)不轉(zhuǎn)，有以下可能：保險(xiǎn)斷；調(diào)速電位器壞；勵磁未加上；調(diào)速器控過熱、缺相、過載等保護(hù)；電樞開路或電機(jī)壞；調(diào)速器控制板壞；機(jī)械卡死。

④開機(jī)后調(diào)速電位器給定電壓很小，電機(jī)轉(zhuǎn)速很高，有以下可能：

a.測速機(jī)壞或測速機(jī)到調(diào)速器的線斷掉。若采用電壓反饋，則可能是反饋線斷掉。

b.撥位開頭SW3的狀態(tài)不對。

c.調(diào)速器控制板壞。

d.調(diào)速電位器壞。

⑤電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。有以下可能：

a.電位器 Pn、In、Pi、Ii等 （采用電壓反饋時）配合不好。

b.測速機(jī)壞。

c.機(jī)械配合不好。

d.強(qiáng)電缺相或可控硅壞。

當(dāng)金葉榆嫁接到白榆砧木上，砧木的萌芽比金葉榆發(fā)芽早，若不及時抹芽，則影響金葉榆芽的萌發(fā)。嫁接15d后進(jìn)行第一次抹芽，第一次抹芽后20d進(jìn)行第二次抹芽。兩次抹芽后，金葉榆會萌發(fā)3～5個分枝。第二次抹芽后20 d，解除嫁接時包扎在砧木上的塑料帶，防止嫁接部位變粗后，包扎的塑料帶勒斷嫁接成活的金葉榆。

e.調(diào)整器控制板壞。

⑥主電源保險(xiǎn)燒斷，有以下可能：

a.保險(xiǎn)太小。

b.電樞短路或接觸到機(jī)殼。

c.可控硅短路。

⑦工作時過流指示燈Idn閃或亮，有以下可能：

a.負(fù)載太重。

c.測速機(jī)壞。

d.強(qiáng)電缺相或可控硅壞。

e.調(diào)速器控制板壞。

4 改造后變頻器驅(qū)動的單面瓦楞機(jī)的控制原理圖

5 變頻器參數(shù)設(shè)定

對主機(jī)變頻器設(shè)置如下：

（1）F0.00=6:YCI模擬設(shè)定為主機(jī)變頻器的頻率給定；

（2）F0.02=1:端子運(yùn)行命令控制；

（3）F5.23=0:D0端子輸出主機(jī)變頻器輸出頻率的脈沖信號；

（4）F5.10=0:主機(jī)變頻器運(yùn)行中信號由數(shù)字輸出端子OCl輸出；

（5）F2.15=0:主機(jī)變頻器接收并發(fā)送命令給從機(jī)變頻器。對從機(jī)變頻器設(shè)置如下：

（6）F0.00=7:端子脈沖設(shè)定為從機(jī)變頻器的頻率給定；

（7）F0.02=1:端子運(yùn)行命令控制；

（8）F5.07=38：X8 為脈沖頻率輸入。

其它主從機(jī)通用參數(shù)數(shù)的設(shè)定：

（9）F0、07：加速時間單位設(shè)定為秒

（10）F0、08：加速時間設(shè)定為 20 秒

（11）F0、09：減速時間設(shè)定為 20 秒

（12）F0、10：上限頻率設(shè)定為 50.00Hz

（13）F0、11：下限頻率設(shè)定為 00.00Hz

（14）F1、05：停機(jī)方式設(shè)定為 0（減速停機(jī)）

（15）F2、09：頻率輸入通道組合設(shè)定為19（RS485+鍵盤模似電位器）

（16）F8、01：電機(jī)額定電壓設(shè)定為 380V

（17）F8、02： 電機(jī)額定電流主機(jī)設(shè)定為 42.3A，從機(jī)設(shè)定為8.56A

（18）F8、03：電機(jī)額定頻率設(shè)定為 50Hz

（19）F8、04：電機(jī)額定轉(zhuǎn)速主機(jī)設(shè)定為 1480，從機(jī)設(shè)定為1420

（20）F8、05：電機(jī)極數(shù)設(shè)定為 4 極

（21）F8、06：電機(jī)功率主機(jī)設(shè)定為 22kW，從機(jī)設(shè)定為4kW。

以上設(shè)定即實(shí)現(xiàn)利用主機(jī)變頻器的數(shù)字/脈沖輸出量對從機(jī)變頻器的同步運(yùn)行。

6 操作說明

按下啟動按鈕向主機(jī)變頻器發(fā)出正轉(zhuǎn)運(yùn)行指令，主機(jī)變頻器的模擬輸入端YCI得到頻率給定值（0～10V），主機(jī)變頻器即按此頻率值運(yùn)行。同時，主機(jī)變頻器已運(yùn)行的狀態(tài)，通過開路集電極輸出端OC1的導(dǎo)通使得從機(jī)變頻器得到正轉(zhuǎn)運(yùn)行指令，此時，主機(jī)變頻器的高速脈沖輸出端將其運(yùn)行頻率通過從機(jī)變頻器的X8端子進(jìn)入從機(jī)變頻器。

7 結(jié)束語

利用變頻器RS485通訊很好的實(shí)現(xiàn)了瓦楞棍主機(jī)和涂膠機(jī)從機(jī)的同步運(yùn)行，大大減少了由于直流電動機(jī)的碳刷對換向器磨損產(chǎn)生的故障，也大大降低了由于運(yùn)行年月日久直流調(diào)速器電子元件老化的故障。減少了流水線由于單面瓦楞機(jī)的故障停機(jī)次數(shù)，更大實(shí)現(xiàn)了流水線連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］劉守操,余文,梁志坤,劉結(jié)成,許振茂,編.可編程序控制器與變頻技術(shù)[M].

［2］周美蘭,周封,王岳于.PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)[M].科學(xué)出版社.