收卷机和排线装置中变频器的应用方案
收卷机和排线装置主要用于在收卷过程中确保材料（如纸张、薄膜、线材等）整齐、均匀地排列在卷筒上，避免出现堆叠或偏移。以下结合工艺设备流程，详细说明变频器的应用方案，包括电机选择、接线方式、参数设置、控制逻辑，以及是否需要PLC、触摸屏或工控机的配合。
1. 收卷机排线装置的功能分析
收卷机的排线装置通常需要以下功能：
主收卷电机：驱动卷筒旋转，完成材料的收卷。
排线电机：驱动排线装置左右移动，确保材料均匀分布在卷筒上。
张力控制：保持材料在收卷过程中的张力恒定，避免拉伸或松弛。
速度同步：排线电机的移动速度需要与主收卷电机的转速同步，以匹配材料的收卷速度。
位置控制：排线装置需要根据卷筒宽度进行往复运动，设置左右限位。
启停控制：通过外部信号（如按钮或PLC）控制收卷和排线的启停。
故障保护：检测过载、断相、过流等故障，及时停机保护。
典型收卷机排线装置带有主收卷电机（驱动卷筒）和排线装置（通过丝杠实现左右移动）。我们将使用900系列变频器来控制主收卷电机和排线电机。
2. 电机选择与功能分配
2.1 主收卷电机
2.2 排线电机
功能：驱动排线装置左右移动，通过丝杠机构实现往复运动。
电机选择：排线电机通常功率较小，假设需要0.75kW的三相异步电机（380V）。从手册第5页的变频器型号表中，选择型号 900-0007M3（适配0.75kW电机，额定输出电流2.5A）。
控制方式：采用开环矢量控制模式（适合需要精确速度和方向控制的场景），通过变频器控制排线电机的正反转和速度。
3. 变频器接线设计
3.1 主收卷电机变频器（900-0040G1）接线
3.2 排线电机变频器（900-0007M3）接线
电源输入：
电机输出：
控制端子接线：
DI1（正转）：连接左限位开关（常闭触点），当排线装置到达左侧限位时触发，停止正转。
DI2（反转）：连接右限位开关（常闭触点），当排线装置到达右侧限位时触发，停止反转。
DI3（启停控制）：与主收卷电机的启停信号联动（通过PLC或继电器）。
AI1（速度给定）：通过PLC模拟量输出（0-10V）给定速度，与主收卷电机速度同步。
DO1（运行状态输出）：连接PLC输入，输出排线电机运行状态。
3.3 接线图（文字描述）
主收卷电机变频器接线图：
| 三相电源 380V |
| | | | |
| R S T |
| | | |-------> 变频器 (900-0040G1) 输入端子 R, S, T |
| PE-------------> 变频器 PE 接地端子 |
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| 变频器输出 U, V, W |
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| U V W-------> 主收卷电机 (4kW) |
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| 控制端子： |
| 外部启动按钮-------> DI1 - COM |
| 方向切换开关-------> DI2 - COM |
| 电位器 (0-10V)-------> AI1 - GND |
| 指示灯--------------> DO1 - COM |
排线电机变频器接线图：
| 三相电源 380V |
| | | | |
| R S T |
| | | |-------> 变频器 (900-0007M3) 输入端子 R, S, T |
| PE-------------> 变频器 PE 接地端子 |
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| 变频器输出 U, V, W |
| | | | |
| U V W-------> 排线电机 (0.75kW) |
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| 控制端子： |
| 左限位开关---------> DI1 - COM |
| 右限位开关---------> DI2 - COM |
| 启停信号 (PLC)-----> DI3 - COM |
| PLC 模拟量 (0-10V)-> AI1 - GND |
| PLC 输入------------> DO1 - COM |
4. 参数设置
4.1 主收卷电机变频器（900-0040G1）参数设置
参考手册第5章“参数说明”，设置以下关键参数：
F0-00（命令源）：设为1（端子控制），通过DI1控制启停。
F0-01（目标频率给定方式）：设为2（AI1模拟量给定），通过电位器调节速度。
F0-03（最大频率）：设为50Hz（根据实际需求调整）。
F0-09（电机额定频率）：设为50Hz。
F0-10（电机额定电压）：设为380V。
F1-00（DI1功能）：设为1（正转运行）。
F1-01（DI2功能）：设为2（反转运行）。
F6-12（电机过载保护）：设为150%（根据电机额定电流调整）。
F7-00（通讯地址）：设为1（如果使用PLC通讯）。
4.2 排线电机变频器（900-0007M3）参数设置
F0-00（命令源）：设为1（端子控制），通过DI1和DI2控制正反转。
F0-01（目标频率给定方式）：设为2（AI1模拟量给定），通过PLC调节速度。
F0-03（最大频率）：设为30Hz（排线电机速度较低，根据丝杠速比调整）。
F0-09（电机额定频率）：设为50Hz。
F0-10（电机额定电压）：设为380V。
F1-00（DI1功能）：设为1（正转运行）。
F1-01（DI2功能）：设为2（反转运行）。
F1-02（DI3功能）：设为5（自由停机），与主收卷电机联动。
F6-12（电机过载保护）：设为150%。
5. 控制逻辑设计
5.1 速度同步逻辑
v=π⋅D⋅n
v排线=p⋅n排线
n排线=pπ⋅D⋅n
5.2 往复运动控制
5.3 张力控制
6. PLC、触摸屏选配与应用
6.1 是否需要PLC和触摸屏
6.2 选型推荐
6.3 PLC与变频器通讯
6.4 触摸屏界面设计
主界面：显示主收卷电机转速、排线电机转速、材料张力、运行状态。
参数设置：设置卷筒直径、材料厚度、丝杠螺距、最大转速等。
控制按钮：启动、停止、急停、速度调节（通过滑动条）。
7. 控制示意图（文字描述）
| PLC (S7-1200) |
| |-------> RS485通讯 ------> 主收卷变频器 (地址1) |
| |-------> RS485通讯 ------> 排线变频器 (地址2) |
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| |-------> 模拟量输出 -----> 主收卷变频器 AI1 (速度给定) |
| |-------> 模拟量输出 -----> 排线变频器 AI1 (速度给定) |
| | |
| |-------> 数字量输入 -----> 左限位开关 |
| |-------> 数字量输入 -----> 右限位开关 |
| | |
| |-------> 模拟量输入 -----> 张力传感器 |
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| 触摸屏 (KTP700) |
| |-------> 与PLC通讯，显示和控制 |
8. 实施步骤
安装：按照手册第3章要求，安装变频器和电机，确保通风良好，接线牢固。
接线：按上述接线图连接电源、电机和控制端子。
参数设置：按第4节设置变频器参数，测试电机运行是否正常。
PLC编程：编写速度同步和往复运动控制逻辑，测试通讯功能。
触摸屏配置：设计界面，测试操作功能。
调试：启动收卷机，调整速度和张力参数，确保排线均匀。
9. 注意事项
安全：遵守手册第1章的安全注意事项，确保接地可靠，避免误操作。
电机参数调谐：如果使用矢量控制，需进行电机参数自整定（参考手册第4章）。
故障排查：若出现过流、过压等故障，参考手册第7章进行排查。
通过以上方案，900系列变频器可以很好地应用在收卷机的排线装置上，实现速度同步、往复运动和张力控制等功能。如果需要更详细的PLC程序或触摸屏界面设计，可以联系我们提供贴心服务。
