三菱FR-A700变频器在某工厂铝连铸连轧机上的应用引言三菱FR-A700变频器闭环矢量控制方式，主要用于高精度的速度控制、转矩控制、简单伺 服控制等对控制性能要求严格的场合。
在该方式下采用的速度传感器一般是旋转编码器，并安装在被控电动机的轴端。
通过对铝连铸连轧机上下辊电机的速度和转矩控制来实现铝板的 高精度轧制，并能实现系统的稳定性和可靠性。
1、项目背景某工厂铝连铸连轧机的主要工作是将经原炉熔炼、静止炉精炼后的高温铝液在快速冷却的同时轧制成铝板，最终通过卷取机卷成铝卷。
该设备主要有主轧机、 铝液位控制装置、钛丝进给、铸嘴小车、石墨喷涂及行走、平动液压剪、卷取机、卸卷车等，如图1所示。
轧机传动控制系统的硬件设计2.1控制原理速度和转矩控制是轧机上下辊传动电机的核心控制原理， 其示意如图2所示。
M1为主传动，采用双闭环速度/转矩矢量控制方式，速度环为 V 速度给定和PG 编码器返回的实际速度的 控制回路，其输出值再乘以一定的比值就是M2的转矩控制输入值。
转矩环为内部闭环。
M2为从传动，速度闭环的输出值并不直接控制转矩，而只是限定M2转矩的幅度，以最终保证轧机上下两辊电机在线速度上的紧密性和同步性， M2转矩的输入值是来自主传动M1的转矩值，以决定 M2的转矩输出值。
1920mm 、板宽1400mm 、板厚6〜8mm ,轧机上下辊电机90kW 。
针对铸轧机成套电控系统的工艺特点 （长期稳定连续生产、 选择高性能、高可靠性的控制元器件是满足控制要求的关键。
制，上辊采用转矩控制，且都采用带编码器的变频电机。
一旦事故停车将造成严重损失）， 现要求：轧机下辊采用速度控该轧机的系统技术性能参数：最高轧制速度 2.0m/min 、最大卷重 5000kg 、卷径 $ 610转牴相制下思电机图2轧机控制原理存22硬件选型与设计本次轧机电机选用国产YVP系列变频电机，其选用强制风冷和OMRON差动式编码器E6B2-CWZ1X，由于三菱变频器所选配电机基本都是国产电动机，并非选用三菱电机，因此，需要了解清楚编码器。
编码器E6B2-CWZ1X接线原理如图3所示。
转牴相制 下思电机欧姆龙编码器E6B2-CWZ1X 接线端子功能定义如上图所示，它采用电源，输出对A 、B 、Z 相差动信号。
右图为编码器 E6B2-CWZ1X 接线端子功能定义 2.3轧机变频器硬件接线图轧机变频器硬件接线图如下图所示。
VF1下辊变频器的速度设定采用电位器，并连接了 PLG 差动输入信号作为闭环矢量控制的反馈信号，跳线设置如图中标识所示，同时输出转矩信号给VF2变频器。
VF2上辊变频器采用转矩控制，其转矩命令来自于 VF1的输出，速度限幅来自于VF1的速度。
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转矩控制时VF2变频器卷址渥置参数代码功能简述 设定数据Pr. 71 适用电机 3〔其他品牌标准电机） Pr. 73 模拟量输入选择 1 （O-5V< 号） Pr. 79 运行模式选择 2〔固定外部运行模式）Pr. 80 电机容量： 90KW Pr, 31 电机极数4Pr.178 STF 端子功能选择 60 （正转） Pr.179 ET 皤子功能选择 61 （反转）Pr. 359 PLG 转动方问 0〔根据实际情况调整） Pr.369 PLG 脉冲数量1024〔根据订货号输入） Pr.300 控制方法选择 1 （转矩控制） Pr. 304 转矩指令权选择 0 （模拟量1通道） Pr. 80.7 速度限制选择01速度控制时的速度指令值）Pr. S6S端子1功能分a 己3或4 （转矩指令）4、调试中出现的问题（1）轧机主传动 M1下辊电机不转动。
原因可能是：电机布线错误； PLG 规格（选择开关FR-A7AP ）错误；PLG 布线错误；Pr.369 PLG 脉冲数设定和使用的 PLG 脉冲数不同；PLG 电源规格错误或未输入电源。
解决的办法：（a ）布线的确认。
输入正转信号，从电机轴方向观察，如果是逆时针方向转动，则为正常带PL£标准电机（SF-JR | . 5V^动线炎动器时矢吊控制专用电机 SF-V5RUI 汕互补时SM>UVw©3 WftL!~7Pi55 KA 'V锁辛谡定itvarik o忆转狂限別（a*「；i（iJW ） '<Ji&SF JR 带代占电亂MlPA2O?_ ®PHMJU（顺时针方向说明变频器2次侧接线的相序有误）。
（b）PLG规格的确认。
确认差动/互补的PLG规格选择开关（FR-A7AP ）。
（c）矢量控制设定下，在变频器停止过程中将电机从外部逆时针方向旋转，确认有无FWD 的显示。
显示REV时，说明PLG的相序错误。
应正确布线，或调整Pr.359 PLG转向的设定值以保持一致。
（d）参数设定值比使用的PLG脉冲数量少时，电机将不会转动。
应正确设定Pr.369 PLG 脉冲数量。
（e）确认PLG的电源规格（5V/12V/15V/24V），输入外部电源。
（2）轧机轧制过程不稳定。
原因可能是：速度控制增益与机械不匹配；由于变频器的加减速时间，响应性变差。
解决办法：实施简单增益调整；调整Pr.820，Pr.821;实施速度前馈控制，模型适应速度控制；将加减速时间设为最佳值。
5、结语有速度传感器的矢量控制方式，主要用于高精度的速度控制、转矩控制、简单伺服控制等对控制性能要求严格的使用场合。
在该方式下采用的速度传感器一般是旋转编码器，并安装在被控电动机的轴端。
在铝连铸连轧机中，用2台高精度闭环矢量A700变频器进行控制，较好地解决了铝板高精度、高转矩的工业要求。
由皿蚕三通过附帯PLG（编码器）的电机和内鱼选件的FR-A7AP的组合.可以进行基于定向控制或者PLG 反馈控制.正规矢虽控制运行的速度控制.扭矩控制.位直控制.1-终端电阻选择开关（SW2）请左内篩终端电阻的开启/关闭两种状态之侮进行切換.（參照31 页）一不使用C0N2接口」PLG規格选择开关（SWU 切換PLG规恪（差动坡駆动5/互补）（夕熙31页）FR-A7AP的外观和各部分的名称端子台画.1安洪孔正面图I——安洪孔反面图一厂次设定用开关（SW3）iM勿变更初给状态（1・2：关闭團）. 安装孔接口请与変濒莽的速件连关于FR-A7AP的开关• PLG规格选择开关（SW1）进行蓋动线驱动器.直补的选择. 初始状态为差动线坐动器请根据输出回路进行切换.•终端电阻选择开关（SW2）进行内部终端电阻的ON/OFF的选择： PLG输出类型为差动线驱动器时请设成"ON-（初始状态）•为互补时请设成“OFF".ON：有内部终端电阻（初始状态）OFF：无内部终埸电阻I •注I|・所有的开关请釆用相冏设定<OH/OFF>a•差动技胞动器方式下将同一PLG与其他单元NC （数值控制装W）共用时.如其他单元连接有终靖电阴器时•谓设成-OFF".关幵R-A7APW端子端子记号鼾名称用途说明■PA1PLG腑信号始入端子PA2PLG船反牒孔入靖子PB1PLG嘲信耶入媾子始入源干PIG的A札附Z相信号，PB2PLG咖反转信号竦入娱子PZ1PL6 Z相信号输入媾子PZ2PLG Z相反牒号给入蠻子PG PLG电源（+«）箱入塢子PLG用电跚入播子.请连接外部电源SD PLG电源接脱子(5V.12V.15V. 24V)及PLG的电源悅PIN P0不使用端子排列L ■不使用PIU.PO.互朴（初始状态）内韶终璃电爭TN（初始状态）、(H0V) 速虚控制时带PLG 标准电机(SF-JR), 5V 差动线驱动器的情况接点檢入IS 令变财R/L1S/L2 T/L33相文流 电源正转启诙一反朋功 ST JR ?UPLG 电机 U矢虽控制专用电机(SFV5RU)12V 互补时(• • 1 • ■ I•: T •: 1 • 1 I・！(t• 1 1 t 1/•丄/解齡 解设定as 1/2U1kQ 210[FR-A7AP $0 ；PB 1巴STF； STR! B Pi«au! ON9 WW转矩控制时带PIGS 准电机(SHR), 5V 差动线驱动器时矢虽控制专用电机(SF-V5RU)12V 互补时3冏电器跟輸入IS 令正粕动 S3fM解齢2;：;jT ： 1/ailkQ 丫 1 :s o10 ;軸2$r v»uSF-JR 箱PIG 电机PBPZI::!FR-A7AP STR !! J !P讪CS 曙|F>A7AP -' I M1.n-T*>-r 「•■••J ' SM u k-* ；9MH• - a PG]•H 1 ■ 1 *A ________________-(♦)hHDC5V%i«\ :艸。