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E380是四方電氣于2007年年初推出的集成型變頻器，在E350系列的基礎上，改進了硬件和軟件設計，集成了多種專用功能，針對拉絲行業(yè)，E380改進了PID設計，通過主機的前饋PID設計，達到張力的平衡，為實現(xiàn)主機和卷繞的穩(wěn)定同步，E380通過RS485通信功能聯(lián)動，實現(xiàn)加工產品的高性能。
一、系統(tǒng)控制簡圖
二、外部元器件功能說明：
R1 主機頻率設定電位計
R2 從機制動電阻
R3 張力桿高精度電位計
S1 主機點動腳踏開關
S2 主機啟動自鎖按鈕
S3 主機，從機復位非自鎖按鈕
S4 外部急停機械自鎖按鈕
S5 擺桿位置檢測接近開關
MC1 抱閘控制輸出繼電器
MC2 排線啟動控制輸出繼電器
三、功能描述和實現(xiàn)方法：
1：主機點動獨立控制。
主機在牽引線過程中，需要單獨控制主機牽引拉伸穿線，此時不能啟動卷繞機。
實現(xiàn)方法：通過多功能端子X1實現(xiàn)主機點動，點動頻率不同步。
主機參數設置：F3.0=6，F9.3=x1x1。
參數說明：選擇外部多功能端子為正轉點動控制，主機點動不同步輸出。
2：卷繞機的啟動控制。
通過RS485通訊，使卷繞機在主機運行到一定頻率后開始執(zhí)行卷繞操作。與很多變頻器不同的是，從機不需要給出單獨的啟動控制指令，而是由主機通過RS485通訊控制，只需要設定從機的起始頻率即可。
卷繞機參數設置：F8.1=2
參數說明：主機設定頻率高于2HZ時，從機開始啟動運行。
3：主從頻率聯(lián)動。
主機與從機的頻率存在一定的對應關系，四方變頻器可以自適應地尋找主從頻率對應比，但合理的設置主從聯(lián)動比例和機械傳動比，可以使拉絲機較快進入穩(wěn)定狀態(tài)。
主機參數設定：F9.0=0014，F9.3=1111，F9.5=1.0。
從機參數設定：F9.0=0014，F0.1=2。
參數說明：主機和卷繞的通訊功能配置均相同，主機設置點動頻率不輸出，則主機點動時不同時起動從機，輸出頻率為同步頻率源。聯(lián)動輸出比例設置為0.7。
注意事項：主機必須以輸出頻率做為同步頻率源，不能以設定頻率作為頻率源，否則容易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。
4：主機速度頻率給定。
主拉變頻器的速度，決定了整個拉絲機系統(tǒng)的工作效率，為方便現(xiàn)場操作，主機變頻器頻率輸出一般通過外接電位計來實現(xiàn)。
主機參數設定：F0.1=5，F(xiàn)0.8=80，F(xiàn)2.2=0，F(xiàn)2.3=10，F(xiàn)2.8=0，F(xiàn)2.9=80， F0.10=50，F(xiàn)0.11=50。
參數說明：主機通過外接電位計調節(jié)速度。主機加減速時間設定為50S。
注意事項：
本系統(tǒng)為保證效率，主機的上限頻率一般設置到80Hz，主機的加減速時間不宜過短，一般設定在40S－100S。
5：排線機啟動控制
卷繞機啟動后，為使卷繞銅絲均勻，需啟動排線機，排線機的啟動使用卷繞變頻器的集電極端子OC1輸出。
卷繞機參數設定：F3.6=2，F(xiàn)3.10=2，F(xiàn)3.11=0.1。
參數說明：OC1輸出選擇FDT電平輸出信號，F(xiàn)DT頻率設定為2Hz。即當從機變頻器輸出頻率大于2Hz時，啟動排線機設備。
6：卷繞機的張力反饋。
張力桿的穩(wěn)定度是衡量產品質量的標準，如果張力桿不穩(wěn)定，產品的線徑不夠均勻。系統(tǒng)通過張力反饋信號來實現(xiàn)卷繞機頻率的調節(jié)而實現(xiàn)張力恒定，伸線機的張力反饋器為高精度電位計，通過變頻器的5V電平輸出供應電源，反饋輸入接入VC1。
從機參數設定：F0.0=0001，F(xiàn)2.0=0，F(xiàn)2.1=5，F(xiàn)7.0=0，F(xiàn)7.1=0021，F(xiàn)8.11=50。
參數說明：從機使用為拉絲模式，PID的反饋通道選擇為VC1。選擇PID功能有效。
注意事項：
為方便調試，卷繞機的張力反饋調節(jié)需要調節(jié)張力桿電位計的位置，通過監(jiān)控D-9參數微調，使張力桿在平衡位置時達到中心點50。
7：線速度檢測功能，計米功能實現(xiàn)。
卷繞機的線速度檢測一般通過導輪的接近開關實現(xiàn)，通過檢測接近開關的頻率，可以實現(xiàn)卷繞機線速度的檢測，從而實現(xiàn)計米功能和自動計長功能。
卷繞機參數設定：F8.8=4，F(xiàn)2.6=0，F(xiàn)2.7=0.2。
參數說明：線速度輸入源使用PLS脈沖輸入信號，考慮到最高線速度，設置最高脈沖輸入頻率為200Hz。
注意事項：
卷繞機的線速度是對應的最大線速度需要根據導輪的半徑具體計算。當導輪轉動一圈，接近開關輸出一個脈沖時的計算方法如下：F8.9=2*（3.14）*R*（F2.7）*1000
其中R為導輪的半徑，單位為m，F(xiàn)8.9的單位為m/S。
8：斷線故障檢測以及抱閘信號輸出。
根據接近開關信號輸入檢測是否短線，為了防止誤檢測，從機需要正確設定下列參數。
參數設定：F8.12=1，F(xiàn)8.13=10,F8.14=20%,F8.15=2,F8.16=1,F8.18=7，F(xiàn)8.20=7S,F3.7=21。
參數說明：變頻器斷線檢測功能在從機高于10Hz，延時2秒以后，且擺桿位置低于20％時間1秒以上有效。當卷繞機檢測到斷線故障時，需要及時輸出抱閘信號到機械系統(tǒng)，實現(xiàn)緊急停車，此時變頻器自由停車，使用OC2信號輸出功能。
9：卷繞機停機參數設定：
卷繞機在停機過程中，當頻率較低時候，反饋系統(tǒng)容易不穩(wěn)定，為了保證停機時避免較大的張力桿擺幅而造成斷線，一般對卷繞部分直流制動停機。
參數設定：F8.19=1.5Hz，F(xiàn)8.20=7。
參數說明：停機方式選擇減速停機，起始頻率設置為1.5Hz剎車信號起始頻率為1.5Hz，剎車時間為7S。
10：平滑啟動功能：
卷繞機在啟動時，由于預先給定了前饋頻率，從而容易造成啟動沖擊而使張力桿不穩(wěn)定，四方E380拉絲專用變頻器優(yōu)化了啟動過程的算法，通過參數F8.0合適的設置，可以達到平穩(wěn)啟動，起�；静粩嗑�的功能。
四、參考參數表：
四方變頻器主機參考參數設置表：
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功能代碼 |
名稱 |
出廠值 |
參考設定值 |
參數簡述 |
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F0.0 |
運行模式 |
0 |
0 |
使用通用模式 |
|
F0.1 |
頻率通道 |
2 |
5 |
選擇VC2作為頻率設定 |
|
F0.4 |
運行命令方式 |
0002 |
0001 |
外部端子控制起停 |
|
F0.6 |
轉向控制 |
0010 |
0010 |
反向防止有效 |
|
F0.7 |
下限頻率 |
0 |
0 |
下限頻率0 |
|
F0.8 |
上限頻率 |
50 |
80 |
上限頻率80 |
|
F0.10 |
加速時間1 |
1 |
50 |
加速時間50 |
|
F0.11 |
減速時間1 |
1 |
50 |
減速時間50 |
|
F2.1 |
模擬量最小值 |
0 |
0 |
最小模擬量輸入0 |
|
F2.2 |
模擬量最大值 |
10 |
10 |
最大模擬量輸入10 |
|
F2.8 |
最小對應頻率 |
0 |
0 |
最小模擬量對應頻率0 |
|
F2.9 |
最大對應頻率 |
50 |
80 |
最大模擬量對應頻率80 |
|
F3.0 |
X1功能 |
1 |
6 |
X1點動控制 |
|
F3.1 |
X2功能 |
16 |
17 |
X2外部故障輸入 |
|
F3.2 |
X3功能 |
3 |
16 |
X3自由停機指令 |
|
F9.0 |
通訊設置 |
0014 |
0014 |
通訊基本設置 |
|
F9.3 |
通訊設置 |
0010 |
1111 |
主機通訊設置 |
四方變頻器從機對應參數表：
從機參數參考表及簡單說明：
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功能代碼 |
名稱 |
出廠值 |
參考設定值 |
參數簡述 |
|
F0.0 |
模式選擇 |
0001 |
0001 |
拉絲模式 |
|
F0.1 |
頻率輸入通道 |
2 |
2 |
RS485頻率輸入選擇 |
|
F0.4 |
運行命令通道 |
0002 |
0002 |
RS485起�？刂七x擇 |
|
F0.6 |
轉向控制 |
0010 |
0010 |
反向防止有效 |
|
F0.7 |
下限頻率 |
0 |
0 |
|
|
F0.8 |
上限頻率 |
50 |
80 |
上限頻率設定為80Hz |
|
F0.10 |
加速時間 |
× |
1 |
加速時間1S |
|
F0.11 |
減速時間 |
× |
1 |
減速時間1S |
|
F2.0 |
VC1輸入下限 |
0 |
0 |
擺桿反饋電壓最小0V |
|
F2.1 |
VC1輸入上限 |
5 |
4.5 |
擺桿反饋電壓最大4.5V |
|
F2.6 |
PLS輸入下限 |
0 |
0 |
線速度脈沖最小0Hz |
|
F2.7 |
PLS輸入上限 |
10 |
0.2 |
線速度脈沖最大200Hz |
|
F3.0 |
輸入端子1選擇 |
1 |
34 |
斷線接近開關輸入端子 |
|
F3.1 |
輸入端子2選擇 |
16 |
17 |
外部故障急停 |
|
F3.6 |
輸出端口1選擇 |
0 |
2 |
OC1選擇排線機輸出 |
|
F3.7 |
輸出端口2選擇 |
22 |
22 |
OC2抱閘輸出 |
|
F3.8 |
繼電器輸出 |
16 |
16 |
變頻器故障輸出 |
|
F3.10 |
FDT水平設定 |
2 |
2 |
排線機2Hz啟動 |
|
F3.11 |
FDT輸出延遲 |
0.1 |
0.1 |
排線機延遲0.1S |
|
F4.5 |
斷線等待時間 |
0.1 |
0.1 |
斷線后等待0.1秒輸出抱閘 |
|
F4.17 |
第二加速時間 |
1 |
0.7 |
PID環(huán)加速時間 |
|
F4.18 |
第二減速時間 |
1 |
0.7 |
PID環(huán)減速時間 |
|
F7.0 |
PID反饋通道 |
1 |
0 |
反饋桿通道選擇VC1 |
|
F7.1 |
PID功能設置 |
0021 |
0021 |
根據運行頻率調整PID |
|
F7.2 |
比例增益1 |
1 |
0.95 |
比例增益1為0.95 |
|
F7.3 |
積分時間1 |
10 |
10 |
積分時間常數1為10 |
|
F7.4 |
微分時間1 |
2 |
4 |
微分時間常數1為4 |
|
F7.5 |
比例增益2 |
1 |
0.5 |
比例增益2為0.6 |
|
F7.6 |
積分時間2 |
15 |
20 |
積分時間常數2為30 |
|
F7.7 |
微分時間2 |
5 |
4 |
微分時間常數2為4 |
|
F7.8 |
PID上限限幅 |
20 |
20 |
PID限幅20 |
|
F8.0 |
啟動延時增益 |
10 |
8 |
啟動延遲為8 |
|
F8.1 |
起始動作頻率 |
6 |
1.5 |
等待主機頻率1.5HZ后啟動 |
|
F8.8 |
線速度輸入源 |
0 |
4 |
脈沖輸入 |
|
F8.9 |
最大線速度 |
2500 |
2500 |
最大線速度2500m/s |
|
F8.12 |
斷線檢測方式 |
0 |
1 |
根據反饋桿接近開關檢測 |
|
F8.13 |
斷線檢測最低頻率 |
10 |
10 |
從機超過10Hz開始檢測 |
|
F8.14 |
斷線檢測下限值 |
10％ |
20％ |
擺桿下限20％檢測 |
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F8.16 |
斷線檢測判斷延時 |
2 |
0.5 |
斷線延時判斷時間0.5秒 |
|
F8.17 |
斷線故障自動復位 |
0 |
1 |
故障自動復位有效 |
|
F8.18 |
斷線故障自動復位 |
15 |
7 |
斷線故障自動復位時間 |
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F8.20 |
剎車時間 |
3 |
7 |
剎車保持時間 |
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F9.0 |
通訊設置 |
0014 |
0014 |
通訊基本設置 |
|
F9.3 |
通訊輔助配置 |
0010 |
0010 |
設置本站為從機 |
五、調試注意事項說明：
1、擺桿反饋位置調試：
四方變頻器啟動過程不需要人為參與，因此，必須保證幾個先決條件：（1）、啟動初始時，擺桿位置反饋值處于最小。（2）、啟動過程完成后，擺桿的平衡穩(wěn)定點處于反饋中間位置�？梢酝ㄟ^監(jiān)測參數D－9，調節(jié)參數F2.2,F2.3實現(xiàn)（即保證擺桿最低位置D-9=0,擺桿最高位置D-9=100，擺桿平衡位置D-9=50）。
2、啟動停機過程調試：
四方變頻器使用獨特的啟動算法，最大限度保持卷繞機擺桿啟動過程的平穩(wěn)，實現(xiàn)啟停不斷線。影響起停的關鍵的參數有：
（1）、主機的加減速時間。主機加減速時間越長，啟停穩(wěn)定度越高，一般推薦使用50S以上。
（2）、從機的加減速時間。從機加減速時間有加減速時間1，加減速時間4，其中加減速時間1為變頻器的輸出頻率加減速，加減速時間4為前饋PID的PID環(huán)輸出加減速時間。為了保證變頻器啟動停機以及平穩(wěn)運行時的快速響應，在保證變頻器無故障輸出時，應該盡量減少此兩個加減速時間。
（3）啟動平滑時間。平滑時間是指啟動過程中擺桿被拉起的時間，時間越長，擺桿啟動平穩(wěn)度越好，時間越短，擺桿啟動越快，需要折中選擇。
（4）聯(lián)動設定比。四方變頻器具有自動識別聯(lián)動比例功能，在第一次使用時，如果沒有正確設置聯(lián)動比例，則可能出現(xiàn)啟停不穩(wěn)定的情況�？梢酝ㄟ^人為調節(jié)正確的聯(lián)動比例實現(xiàn)啟動停機穩(wěn)定，也可以通過第一次啟動，使變頻器自動識別，在第二次及以后的啟動過程，均可以保證變頻器正常啟停。
3、擺桿平穩(wěn)度調試：
擺桿的平穩(wěn)度是檢驗變頻器性能的標準，四方變頻器使用的是前饋PID功能算法，最大限度保證了擺桿平穩(wěn)運行。四方變頻器可以選擇單一參數組，也可以選擇根據運行頻率實際自動調節(jié)PID參數組。以下論述PID參數組基本調試方法：
（1）、比例增益。比例增益影響PID環(huán)節(jié)的快速響應。當擺桿在啟�；蛘叻�(wěn)定運行時出現(xiàn)較大超調時，可適當增加此參數值。
（2）、積分時間。積分時間常數使保證PID環(huán)節(jié)穩(wěn)定的關鍵參數，增加積分時間，可以減少在穩(wěn)定運行時的擺桿振幅。過大的積分時間常數容易形成擺桿的大幅超調。
（3）、微分時間。微分時間常數可使PID環(huán)節(jié)做出預先判斷，抑制擺桿超調，但是此參數值設置過大，容易出現(xiàn)振蕩。
六、調試過程問題解決：
調試過程中容易出現(xiàn)問題如下：
1、啟動斷線：
如是第一次上電啟動出現(xiàn)斷線，可能是機械傳動比或者主機和從機頻率比例設置不夠合理，導致變頻器軟件誤判正確的機械或主從頻率比，此種狀況在第二次試機時可消除，四方專用模塊可在第一次啟動過程中正確檢測合理傳動比。
如非第一次啟動斷線，擺桿被拉升到高位斷線，此種情況可能由于主機的加減時間過短，此時適當增加主機的加減速時間。一般推介主機加減速時間大于50S。
2、啟動過程加速：
四方電氣在啟動過程中使用了獨特的算法，從機啟動必須在主機啟動后，不能同時啟動，否則容易出現(xiàn)擺桿的不穩(wěn)定。在從機開始啟動后必須快速爬升到擺桿的啟動頻率，因此此過程時間在3S左右，可以降低起始動作頻率減少此過程。同時啟動增益延時可以減少。
3、啟動過程擺桿振幅比較大：
啟動振幅大，與幾個因素有關，第一是主機加減速時間，當此時間過短，導致主機的輸入頻率變換過快，而使從機頻率跟蹤速度不穩(wěn)定，而可能導致擺桿穩(wěn)定度不夠。第二與啟動增益有關，延長啟動增益時間，可以提高擺桿穩(wěn)定度。
4、手動擺桿到目標位置，從機啟動過慢：
很多客戶原來使用其他品牌變頻器或者PID控制板，由于啟動過程不夠穩(wěn)定，習慣將擺桿預先放置在目標位置，但是如使用四方收卷變頻器發(fā)現(xiàn)如果預先給定擺桿位置，此時從機啟動速度太慢。四方變頻器的啟動算法較為獨特，不需要啟動過程的人為參與，因每次啟動過程都是參數的自校正過程，人為參與會導致參數的自校正錯誤，而使變頻器的啟動速度過慢。
5、擺桿在拉絲過程中，出現(xiàn)振幅較大，或者出現(xiàn)振蕩斷線情況：
四方PID算法能夠保證擺桿的穩(wěn)定度，但是如果隨頻率的變化，導致PID參數不夠適用當前運行頻率時，可能會出現(xiàn)這種狀態(tài)。此時有兩個解決辦法，第一是PID參數的設置根據運行頻率，當高頻時使用第一組參數，低頻時使用第二組參數，具體參數可以參考從機參數表。第二是適當降低當前PID控制器的微分參數。微分參數在保證擺桿穩(wěn)定度時，也增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，適當減少此參數，可大大增加系統(tǒng)的穩(wěn)定度。
七、拉絲專用監(jiān)控參數及說明：
d-0: 變頻器輸出頻率
d-6: 前饋疊加頻率
d-8: 擺桿位置設定值
d-9: 擺桿位置反饋值
d-10: 從機運行線速度
d-11: 累計卷繞線長
d-20: 卷徑當前值
d-21: PID環(huán)輸出頻率
d-22: 自適應同步增益
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