基于西门子S5系列PLC的梳理机伺服系统改造

　　2.4 变频器控制线路

　　相比原伺服驱动系统，交流调速系统接线大为简化(见图1的实线框内及图2)。变频器只需1个的启动信号、原系统的速度给定信号及变频器的状态输出信号即可正常工作。Kz是原伺服驱动系统的运转信号-K108经转换后作为变频器的启动信号，D01～CME和T/A-T/B端的模拟输出状态作为系统的状态反馈信息。

图2

　　2.5 变频器参数设置

　　根据负载的特点和变频器控制优良性能，按电机铭牌参数输入，参数输完后还要尽量进行电机参数完整调谐(电机与负载脱开)，这样变频器就尽可能多的辨识出电机的其它关键参数(由功能码F1-06到F1-10可读出)，以保证变频器的动态控制性能。此外还必须设置并根据运行情况调整相关的参数。

3 变频调速系统调试

　　3.1 脱机调试

　　为了确保改造后系统的带载能力，脱机单独运转负载。在键盘控制模式下运行变频器，在运行中观察、追踪变频器的输出情况，在10Hz稳定运行时，电流约在4.3A，20Hz时约在4.5A，达到40Hz后，电流仅在4.8A左右，负载率约32％，说明负载非常经，余量空间很大。

　　3.2 联机调试

　　a、减速时间调节

　　为了延长变频器制动装置(内置制动单元，外置刹车电阻)的使用寿命，减速时间越长越好，先按出厂默认值20s，当其它的辊子已经降到了0m/min，而上杂乱棍子还要运转，需减少减速时间。反复试验将减速时间参数F0-18设到10s后实现同步停止。

　　b、变频器启停状态调试

　　调试的初期，变频器的继电器输出端参数F5-02设成5(零速运行中)，定义为变频器在0Hz不管是待机还是运行，T/A与T/B之间断开，非0Hz运行时，T/A与T/B之间闭合，适合原伺服系统的工作状态。开机运行设备，当停机时，因为变频器运行频率降不到0Hz，即系统的给定值降不到0V，T/A-T/B不能断开，导致设备不能正常停机。经分析修改变频器AI 1最小输入值对应的参数F4-13，先设为0.5V，即给定值从0V升到0.5V或降到0.5V及以下，变频器频率均在0Hz。开机运行，当变频器尚未运行在非0Hz时，系统就报Top random roller is blocked故障。故障原因是系统在给定值从OV逐渐上升到0．.5V的过程中，由于时间久，系统因接收不到T/A-T/B端ON信号，故误认为是上杂乱辊抱闸而发出安全保护性报警。反复试验最后将AIl改成0.10V后一切正常。

　　c、速度校正

　　由于操作台站的上杂乱辊运转的速度显示表显示的是实际速度，是调节辊子速度的重要工艺指标，故改造后还要校正。待上杂乱辊稳定运行后，用手持转速表测得辊子运转的角速度w约为554r/min，由公式V=πwd算出速度约为1232m/min，与仪表上显示的速度基本一致，即变频器出厂设定的最大频率50Hz和上限频率50HZ满足需要，不作调整，否则，要相应改变最大频率和上限频率设定值。

4 效果

　　上杂乱辊伺服系统改造完成投入生产后，监测变频器的运行状况，在仪表上显示工艺速度为1230m/min，变频器的工作频率约为38Hz，输出电流仅为6.0左右，负载率只占40％，很经；在变频器启动的瞬间，电流最高达到21A，但这是暂时的、短时的，随着运行频率的增加，输出电流也随着减少，在稳速阶段，电流最小降到约4.0A后缓慢上升，最后稳定在6.0A左右，电机运行温度在50℃以下。整个过程非常顺畅，表明改造后，这套变频调速系统负载能力远超过机械负载的需求功率。

5 结束语

　　有了上杂乱辊伺服系统成功改造的经验，至今，又采用类似的方法对转动惯量大，电机发热严重的其他5套西门子伺服控制系统进行了改造。目前，该6套变频调速系统运行稳定、可靠，而且都符合生产工艺的要求，改造最长的上杂乱辊伺服系统运行也有两年多，均0故障0备件消耗。

　　通过对这6套西门子伺服控制系统的改进，不仅使该生产线作业率得以提高，而且也使该线故障率大大降低，降低了成本，增加了工程技术人员提高经济技术指标的方法和途径，为今后类似设备的设计改造提供了较高的技术支持，具有较高的应用及推广前景。