3.2.8F8张力控制功能1----------3.2.9F9通讯及总线293.2.10FA增强功能313.2.11FB编码器功能333.2.12FC张力控制功能2333.2.13Fd显示及检查343.2.14FE厂家保留373.2.15FF通讯参数38第四章功能参数说明404.1基本功能404.2电机参数404.3辅助参数40434.5开关量输入输出端子功能----45484.7过程PID功能494.8张力控制功能1（速度模式）504.9张力控制功能2（转矩模式）534.10显示与检查功能55第五章应用案例·575.1张力闭环（速度模式）控制案例1--TD3300在铜线拉丝机上2)控制框图5757585.2张力开环控制案例2-TD3300在分切机上的应用591)分切机示意图592)控制框图59594)功能码设定60626.1故障报警及对策一览表---626.2报警复位66第一章序言1第一章序言感谢您使用艾默生网络能源有限公司生产的TD3300系列张力控制专用变频器。本手册是针对TD3300张力控制功能的说明，使用时必须与TD3000用户手册配合使用。TD3300张力控制专用变频器适用于造纸、纸加工、印染、包装、电线电缆、光纤电缆、胶粘带、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶等行业，能够使被控牵引机自动跟踪系统的速度变化，并控制输出转矩使带（线）材上表面张力保持恒定。卷曲类控制是其典型的应用，对于收、放卷的控制，变频器内部自带卷径计算模块，能够自动适应卷筒直径的变化。使用TD3300张力控制专用型变频器不仅可以完全替代力矩电机、直流电机、张力控制器等而独立地构成张力控制系统，而且相对于传统的张力控制器加变频器控制方案，使用本变频器可以使系统更简洁、降低成本、易于维护并且获得更为稳定的控制效果。张力控制系统专业性较强，使用前请仔细阅读本手册。TD3300张力控制专用变频器用户手册2第二章试运行第二章试运行2.1确定张力控制方案张力控制系统的目的就是保持线材或带材上的张力恒定，由本变频器构成的系统可以通过两种途径达到以上目的：一是通过控制电机转速来实现：另一种是通过控制电机输出转矩来实现。对应这两种途径，本变频器有三种控制方案可选择，通过功能码F3.06来设定。张力开环转炬张力闭环转矩张力闭环速度整个工作过程。精度高，抗扰能力强。整个工作过程。高精典型应用场合只适于开卷及收卷一台卷曲机处理多度要求，抗扰能力强。种带材，是对张力拉丝机，钢铁高速线开环转矩方案的全材面优化传感器成本较高，需要张力反馈构成闭局限性仅限收/放卷且有些场合安装不环，控制效果对便PID参数有一定依赖性。系统构成必须安装测速编码必须安装测速编码张力检测装置（测器器，张力传感器速编码器可选)成本低最高高变频器工作棋式闭环矢量闭环矢量开环矢量（闭环矢量)PID不选必选必选仅开卷收卷场合，卷径计算必选必选需卷径计算1.建议设置两套PID参数，可以选择随卷径、频率或对变频器的转矩精对变频器的转矩精线速度调整，使工度要求较高度要求较高作全过程取得比较好的控制效果。2.线速度检测的准确性很重要建议：能使用张力开环控制的场合尽量选用张力开环控制，要求高精度时，尽量采用张力闭环速度控制。TD3300张力控制专用变频器用户手册第二章试运行31)张力开环控制不需要张力反馈，系统结构最简单，能够获得更平稳的张力，但变频器必须选用闭环矢量控制，必须安装测速编码器。张力开环控制只能用于收放卷等末级控制，对于多级连接中间级的张力控制只能选择张力闭环控制方案。张力开环控制需要对转动惯量进行补偿，如果系统转动惯量很大，而所控制的张力很小时，不宜选用张力开环控制。虽然张力开环控制使用场合有限制，但使用张力开环控制可以省却张力反馈装置，使机械系统更简洁，可以不依赖PD参数，张力控制更平稳，所以建议能使用张力开环控制的场合尽量选用张力开环控制。2)张力闭环控制1（速度模式）需要张力反馈构成闭环，控制效果对PD参数有一定依赖性，但变频器可以选用开环矢量控制，可以不装测速编码器。2.2调试步骤2.2.1选用张力开环转矩方案1.按照电机铭牌，设定F1.01F1.05。2.令F1.09=1,F1.10=1,通过变频器自调谐获取电机参数F1.11~F1.16。3,正确设置编码器参数，在正常的速度控制模式下试运行，正常后再往下进行。4.设定F3.06=3,选择张力开环转矩模式。5.确定输出转矩方向：设定张力方向功能码(F8.17)或将F5.01F5.08其中之一设为“24”，由端子(X1-X8)控制转矩输出方向。6.设定F8.08=0(不进行卷径计算)，将F8.16设为空芯卷径，在空卷下调试。一般情况，卷径是缓慢变化，短时间的影响有限，如果调试过程较长，可以每次启动时都把F8.16卷径设为实际卷径值。7.先不加惯量补偿，让系统较慢加减速，观察恒速时张力是否控制正常，否则检查参数设置，直到正常为止。8.启用系统惯量补偿：设定F2.19和F2.20。。由于惯量调协必须在键盘控制模式闭环矢量下才能进行，因此还必须设F0.02=1。令F2.21=1,启动惯量调谐，调谐的结果将储存在FC0.9、FC.10、FC.I2(以上三个功能码可以手动更改)。慢慢缩短系统加减速时间，观察加减速过程张力是否达到要求，否则调整系统惯量补偿系数F℃.12。9.启动卷径计算功能(F8.08不为0)，根据实际情况，设定FC.00,保证线速度信号准确。10.卷筒快卷成满卷时，调整材料惯量补偿系数(FC.11)，使系统加减速时获得较准确的张力。11.请根据需要，参照“功能参数表”和“功能参数说明”设定其它功能码。TD3300张力控制专用变频器用户手册4第二章试运行12.建议对调好的参数做记录备份，以备使用同类设备参考，或误修改功能码时，恢复原设定值。注意：1)卷径来源(F8.08):可通过卷径传感器直接输入，也可采用线速度计算和绕圈算法，要求在整个运行过程中甚至断电时均要保存该数据，除非给出一个复位信号将该数据复位。2)摩擦补偿(FC0.9、FC.10)和惯性补偿参数(FC.12)是由系统调谐得到的，可不作设定。3)开环张力控制不必设定F7组功能码。2.2.2选用张力闭环转矩控制方案在正确接线（电源，编码器等）的情况下，按如下步骤操作：1.按照电机铭牌，设定F1.01F1.05。2.令F1.09=1,F1.10=1,通过变频器自调谐获取电机参数F1.01F1.05。3.设定F3.06=2,选择张力闭环转矩模式。4.正确设置编码器参数，在正常的速度控制模式下试运行，正常后再往下进行。5确定输出转矩方向：设定张力方向功能码(F8.17)或将F5.01F5.08其中之一设为“24”，由端子(X1-X8)控制转矩输出方向。6.设定F8.08=0(不进行卷径计算)，将F8.16设为空芯卷径，在空卷下调试。一般情况，卷径是缓慢变化，短时间的影响有限，如果调试过程较长，可以每次启动时都把F8.16卷径设为实际卷径值。7.先不加惯量补偿，让系统较慢加减速，观察恒速时张力是否控制正常，否则检查参数设置，直到正常为止。8.启用系统惯量补偿：设定F2.19和F2.20。由于惯量调协必须在键盘控制模式闭环矢量下才能进行，因此还必须设F0.02=1。令F2.21=1,启动惯量调谐，调谐的结果将储存在FC0.9、FC.10、FC.12(以上三个功能码可以手动设定)。慢慢缩短系统加减速时间，观察加减速过程张力是否达到要求，否则调整系统惯量补偿系数FC.12。9.启动卷径计算功能(F8.08不为0)，根据实际情况，设定FC.00,保证线速度信号准确。10.调整PID参数，使张力控制稳定。可将两组PID参数设成相同的，设定比例增益P=25,积分时间=1.5，微分时间D=0.5,采样时间设为0，在参数附近仔细调整，直到张力控制稳定。TD3300张力控制专用变频器用户手册第二章试运行511.启动卷径计算功能(F8.08不为0)，将卷径计算的滤波时间FC.05设定为最大值，启动系统，微调PD参数，使张力达到稳定状态。12.卷筒快卷成满卷时，调整材料惯量补偿系数(FC.11),使系统加减速时获得较准确的张力。13.请根据需要，参照“功能参数表”和“功能参数说明”设定其它功能码。14.建议对调好的参数做记录备份，以备使用同类设备参考，或误修改功能码时，恢复原设定值。2.2.3选用张力闭环速度控制方案在正确接线的情况下，按如下步骤操作：1.按照电机铭牌，设定F1.01F1.05。2.令F1.09=1,F1.10=1,通过变频器自调谐获取电机参数F1.11~F1.16,。3.设定F3.06=1,选择张力闭环速度模式。4.确定运转方向：如果当前运转方向不符合要求，切换U、V、W任意两相的接线。5.设定F8.08=0(不进行卷径计算)，将F8.16设为空芯卷径，在空卷下调试。一般情况，卷径是缓慢变化，短时间的影响有限，如果调试过程较长，可以每次启动时都把F8.16卷径设为实际卷径值。6.根据实际情况，设定℉℃.00，保证线速度信号准确。7.调整PD参数，使张力控制稳定。可将两组PD参数设成相同的，设定比例增益P=25,积分时间=1.5，微分时间D=0.5,采样时间设为0，在参数附近仔细调整，直到摆杆稳定在极小范围内摆动，然后调整张力设定，保证摆杆在平衡位置稳定下来。8.启动卷径计算功能(F8.08不为0)，将卷径计算的滤波时间FC.05设定为最大值，启动系统，微调PD参数，使摆杆达到稳定状态。9,请根据需要，参照“功能参数表”和“功能参数说明”设定其它功能码。10.建议对调好的参数做记录备份，以备使用同类设备参考，或误修改功能码时，恢复原设定值。2.2.4卷径计算方法使用外部卷径传感器时，选用模拟量输入。如能够比较准确地取得线速度信号时，可选用线速度计算法，它需要准确设置卷的初始卷径。当线速度较低时，计算卷径的误差会比较大，应设定一个合适地最低线速度，当线速度低于此值时，卷径保持，其实此时卷径变化较缓慢，对控制不会有影响，但应避免长时间低于此线速度工作。TD3300张力控制专用变频器用户手册6第二章试运行也可以采用厚度积分法计算卷径，卷径计算模块根据计得的卷轴旋转圈数，按材料厚度对卷径进行累加。计圈可以用外部计圈信号也可利用电机测速编码器进行判断。一般地，线材采用此法会有较大误差，带材材料厚度经常更换时，要对材料厚度参数进行修改，也可能带来操作上地不便。在换新卷时，要对卷径进行复位或手工进行设置。2.3特殊功能介绍2.3.1断带（线）检测功能(F2.26=1)断带检测是根据卷径的异常变化来检测的，如果在收卷时计算出的卷径连续变小，或放卷时计算出的卷径连续变大的情况下，我们就认为可能发生断带（线）。这里判断的卷径是通过线速度计算的。无论选择哪种卷径计算方式，卷径计算模块都在通过线速度计算卷径，只是若不选用线速度计算法计算卷径，则线速度计算的卷径仅作断带检测使用，所以若要选用断带检测功能，必须有较为准确的线速度输入。线速度信号的检测误差有可能使卷径计算结果产生较小的卷径异常变化，而引起误报警，所以需要对断带检测的灵敏度进行调整，断带检测模块设置了三个功能码来控制检测的灵敏度：断带检测频率下限(F227)，断带检出时间(F2.28)，断带检测误差(F2.29)，只有同时满足这三个条件，并将F2.26设为1的情况下断带保护才动作。2.3.2自动换卷注意：选用此功能，需配备两台TD3300变频器。在连续工作的场合，选择自动换卷功能，可提高生产效率。自动换卷功能需要外部控制器提供控制信号配合完成。卷径具有掉电记忆功能，保证上电重新运行的连续性，但当换新卷时，必须通过卷径复位端子进行卷径复位，卷径将退回到初始卷径。可编程多功能端子设有三个卷径复位功能，分别对应三个初始卷径的设定(F8.12、F8.13、F8.14),另外X1~X8中应有三个瑞子设为预驱动输入，转矩记忆输入及记忆转矩使能，还需设定F2.22~F2.23的值。注意：选用此功能，需配备两台TD3300变频器。A、预驱动过程待换上卷变频器接收到预驱动命令，无论℉3.06如何设置，都按照由给定线速度和初始卷径计算的匹配频率运行，至待换上卷线速度与系统线速度保持一致。当预驱动信号消失，控制方式切换到设定的张力控制模式。B、转矩记忆信号在将要换卷之前，转矩记忆信号使待换下卷变频器记住当前的输出转矩，供后面过程使用。TD3300张力控制专用变频器用户手册第二章试运行7C、记忆转矩使能在待换上卷已搭上，待换下卷尚未换下时，无论采用那种张力控制模式，记忆转矩使能信号都将使待换下卷变频器切换到转矩控制模式，给定转矩指令即为之前变频器记忆的转矩。D、转矩提升当记忆转矩使能信号有效后，变频器即按记忆转矩进行转矩控制，经过设定的转矩提升延迟时间后，输出转矩将按设定的转矩提升比例进行提升，用于在切断瞬间保持线上较大的张力，使切断容易。当换卷结束，已换上新卷的变频器的预驱动信号撤消，转入设定的张力控制方式运行，已换下卷的变频器停机，换卷过程结束。TD3300张力控制专用变频器用户手册