Точное управление углом поворота вала двигателя с помощью частотного преобразователя VF-AS3 Toshiba

29.04.2019

Описание

Встроенная функция ориентирования позволяет останавливать вращение вала электродвигателя в заданном углу поворота. Она позволяет применять частотный преобразователь Toshiba AS3 в системах дозирования, поворотных столах и станках.

Ориентация вала двигателя
Ориентация вала двигателя

Представленная ниже схема иллюстрирует работу ПИД-регулятора для остановки двигателя в заданной позиции.

ПИД регулятор системы позиционирования угла поворота двигателя
ПИД регулятор системы позиционирования угла поворота двигателя

Способы инициализации угла поворота

Для работы функции ориентирования необходимо выбрать способ инициализации угла поворота. Это делается с помощью параметра [A670].

  • если [A670] = 0, то при появлении сигнала на заданном дискретном входе (функция 188/189), текущий угол поворота сохраняется в параметр начальной позиции [A671]
  • если [A670] = 1, то при появлении сигнала фазы Z (см. опцию энкодера), текущий угол поворота сохраняется в параметр начальной позиции [A671]

Внимание! Когда параметр [A675] > [A676] (передаточное число механизма меньше 1), не используйте [A670] = 1 (текущий угол поворота не может быть определен однозначно). Когда задан [A670] = 1, подключите от энкодера сигнал Z-фазы.

Установка важных параметров

Сделайте следующие настройки для включения контроля ориентации:

  1. [F359] = 3. ПИД-регулятор 1 настраивается на простое позиционирование с положительной характеристикой
  2. задайте число импульсов энкодера за один оборот механизма в параметре [F375]
    • если энкодер находится на валу двигателя, то в параметр [F375] вводится число импульсов энкодера
    • если энкодер находится на валу механизма, то в параметр [F375] вводится число «импульсов энкодера, деленное на коэффициент передачи редуктора КПР». Если «число импульсов энкодера/КПР» не является целым числом, то разность углов повороту слишком велика и использование [A670] = 0 для управления ориентацией не может быть выполнено. Для работы нужно использовать настройку [A670] = 1
  3. установите передаточное число редуктора машины в параметрах [A675] (числитель) и [A676] (знаменатель)
    • когда энкодер на валу двигателя, задайте соотношение [A676]/[A675]
    • когда энкодер на валу механизма, задайте параметры [A675] и [A676] отдельно
  4. задайте нужный угол поворота (ориентацию) в параметр [A672]
  5. подайте сигнал начала ориентации на входную клемму (заданную значением 190/191)

Процесс ориентации по углу

  1. подайте сигнал запуска на частотный преобразователь
  2. подайте сигнал на клемму начала ориентирования по углу (заданную значением 190/191)
  3. уменьшите скорость от текущей скорости до скорости ориентации (параметр [A674]) и запустите управление ориентацией, когда скорость ориентации стабилизируется после замедления DEC. Верхний предел частоты во время контроля ориентации составляет ± [A674]
  4. когда управление ориентацией завершено, а текущий угол поворота находится в пределах диапазона завершения ориентации ± [A673], то на выходную клемму (настройка: 118/119) выводится сигнал завершения позиционирования

Важно! Перед подачей сигнала начала ориентации привод должен работать с заданной скоростью и сигнал начала ориентации должен отсутствовать.

Установка коэффициентов ПИД-регуляторов

Можно переключаться между двумя ПИД-регуляторами для управления ориентацией. Первый ПИД-регулятор (коэффициент П: [F362], коэффициент И: [F363], коэффициент Д: [F366]) и второй ПИД-регулятор (коэффициент П: [A314], коэффициент И: [A315], коэффициент Д: [A318]) можно переключать с помощью сигнала переключения PID1/2 на дискретном входе (функция клеммы 116/117).

Переключение позволяет выбрать наилучший режим поиска угла положения в зависимости от разных условий работы.

Таблица основных параметров функции ориентации по углу частотного преобразователя AS3

ПараметрФункцияДиапазон настройкиЗначение по умолчанию
A670Выбор способа инициализации0 – инициализация при появлении сигнала на заданном дискретном входе (функция 188/189)
1 – инициализация при появлении сигнала фазы Z энкодера
0
A671Начальная позиция0.0 – 359.9 (°)0,0
A672Задание позиции угла0.0 – 359.9 (°) 0,0
A673Погрешность угла0.1 – 20.0 (°)1,0
A674Частота процесса ориентации0.1 – 10.00 (Гц)1,0
A675Числитель передаточного соотношения механизма1 – 9999 1000
A676Знаменатель передаточного соотношения механизма 1 – 9999 1000
F362Первый ПИД-регулятор (коэффициент П)0.01 – 100.00.30
F363Первый ПИД-регулятор (коэффициент И) 0.00 – 100.00.20
F366Первый ПИД-регулятор (коэффициент Д) 0.00 – 2.550.00
A314Второй ПИД-регулятор (коэффициент П) 0.01 – 100.00.30
A315Второй ПИД-регулятор (коэффициент И)
0.00 – 100.0
0.20
A318Второй ПИД-регулятор (коэффициент Д)0.00 – 2.550.00

Входные/выходные клеммы, относящиеся к системе позиционирования по углу

Задание клеммыФункцияПримечание
178/179Готов к контролю позиционированияВходная клемма
190/191Старт позиционированияВходная клемма
116/117Сигнал переключения регуляторов PID1/2 Входная клемма
118/119Сигнал завершения позиционированияВыходная клемма
146/147Управление позиционированием в действии (PID1,2 ПИД-контроль)Выходная клемма

Компания СПИК СЗМА как единственный официальный дилер Toshiba предлагает купить для решения задач позиционирования частотники серии VF-AS3. Вы получаете максимально качественную техническую поддержку и гарантию долгой работы преобразователя частоты.