Home>Solutions> Printing and package

Release Date | Name | Control Diagram for Inovance Frequency Converters on Splitting Machines

Using the Inovance general frequency converter MD320 can be put into open-loop vector control mode to drive the compression roller and control the operation speed of the splitting machine. The main speed can usually be adjusted by the potentiometer. The AO1 port is the output for the operation frequency and the linear velocity setting for the unwinding frequency converter as well as the upper and lower winding frequency converter. The unwinding frequency converter and the winding frequency converter should both use the Inovance tension frequency converter MD330. These three frequency converters must all be put into closed-loop vector mode and work in tension open-loop mode.

 The Inovance MD330 frequency converter can provide constant tension control, using internal calculation to obtain the roll diameter of the material and the output torque of the control frequency converter to obtain constant tension control. Inovance frequency converters can make up for uneven speeds during startup and speedup caused by system inertia, friction resistance material inertia by setting system inertia compensation, friction compensation and material inertia compensation, attaining extremely stable tension control. This solution is easy and debugging is easy. Constant tension control is basically unaffected by speed, which makes high-speed cutting possible.

 As the torque control accuracy of the vector control frequency converter is over 5% of rated torque, when controlled tension is too low, it is difficult for the frequency converter to output a low torque signal when the roll is empty.

 Parameter Configuration:

 Main Drive Frequency Converter: (MD320)

 F0-01: 0 (Speed Sensorless Vector Control)

 F0-02: 1 (Terminal Command)

 F0-04: 2 (AI1 Input)

 F5-11: (Latter Step Frequency Converter Input Frequency Divided by Drive Frequency Converter Input Frequency) all other parameters are default set

 Unwinding Frequency Converter (MD330):

 FH-00 (Tension Control Mode): 1 (Tension Open-Loop Mode)

 FH-01 (Curl Control Mode): 1 (Unwinding Mode)

 FH-03 (Mechanical Gear Ratio): Input According to Actual; this value is axis rotation speed of motor/ axis rotation speed of winder

 FH-04 (Tension Setup Source): 2 (AI2)

 FH-06 (Maximum Tension): Set According to Actual

 FH-10 (Calculation of Roll Diameter): 0: Calculated According to Linear Velocity

 FH-12 (Roll Axis Diameter): Actual Value

 FH-13 (Initial Roll Diameter Source): 0 (set by FH-12~FH-15)

FH-27 (Linear Velocity Input Source): 1 (AI1)

FH-28 (Maximum Linear Velocity): Actual Value

FH-33 (Mechanical Inertia Compensation Coefficient): Actual Value

Winding Frequency Converter (MD330):

FH-00 (Tension Control Mode): 1 (Tension Open-Loop Mode)

 FH-01 (Curl Control Mode): 0 (Winding Mode)

 FH-03 (Mechanical Gear Ratio): Input According to Actual; this value is axis rotation speed of motor/axis rotation speed of winder 

 FH-04 (Tension Setup Source): 2 (AI2)

 FH-06 (Maximum Tension): Set According to Actual

 FH-10 (Calculation of Roll Diameter): 0: Calculated According to Linear Velocity

 FH-12 (Roll Axis Diameter): Actual Value

 FH-13 (Initial Roll Diameter Source): 0 (set by FH-12~FH-15)

 FH-27 (Linear Velocity Input Source): 1 (AI1)

 FH-28 (Maximum Linear Velocity): Actual Value

 FH-33 (Mechanical Inertia Compensation Coefficient): Actual Value

 Debugging Explanation:

 When using the Inovance frequency converter to control splitting machines, it is recommended that a motor be used to directly drive the principle axis and not install a reducer device. This is mainly because when the frequency converter controls tension, the control variable is ultimately the output torque from the frequency converter. Torque is the product of tension and roll diameter, and when the roll is empty, the output torque is at its minimum. If the reduction ration is N, converted to the frequency converter, torque is torque/N. If this is lower than the motor’s rated torque of %5, control will not be precise enough.

 When debugging, make sure that the three unwinding/winding frequency converters are in closed-loop vector control mode. Otherwise, the following torque control cannot be completed. During this process, common problems are that the encoder signal has not been input, rotary encoder A and B are connected backwards or encoder pulse input is incorrect. These problems are shown in the operation speed and the input speed as too different or the motor squirming at low speed, or the operation current and running-light current are too different.

 In unwinding control, the frequency converter is only providing a reverse pull force, so demands for control accuracy are not that high and debugging is relatively simple. Inovance frequency converters provide two choices for reverse pull at zero-speed. The first is to allow the reverse pull function, during which if there the operation command has not be retracted at zero-speed, the frequency converter can tell the motor to continually pull the material, avoiding speed impact caused when operation begins due to loose material, resulting in the material breaking. The other choice is to not allow reverse pull. If the operation command has not be retracted at zero-speed, the frequency converter will have no output torque. The material may become loose, but this can avoid the machine going out of control should the material break.

The winding frequency converter works under torque control mode and during speedup and speed-down, must provide extra torque used to overcome the system’s moment of inertia. If compensation is not made, tension will be low during winding and high when slowing down. If tension is low during startup, this will increase the system inertia compensation coefficient. Friction compensation is mainly to overcome the effect friction built up during system operation has on tension, which can be completed by adjusting the friction compensation coefficient. Under normal operation, if material tension is lower than the given, the friction compensation coefficient will increase. Something else that must be compensated for is the moment of inertia created when material goes on the roll axis. By setting the density and width of the material, the frequency converter can calculate the current moment of inertia of the material. When debugging, set the tension taper appropriately, which will control the curl quality of the material and keep it from being tight on the outside, but loose on the inside.

 In many situations, the diameter of the lower roll is obtained by linear frequency and is a direct element of calculating output torque, so correctly setting the maximum linear velocity is very important. When debugging, you can compare the current roll diameter displayed by the frequency converter and the actual roll diameter to determine if the maximum linear velocity is correctly set. If the current roll diameter is bigger than the actual value, this means that the maximum linear velocity is too large.

 By setting the above compensation variables, the effect of system inertia on speedup and speed-down can be effectively changed.  By appropriately setting tension, the winder can be better controlled.

 Conclusion

 The use frequency converters to control the winder and unwinders in splitting machines is able to overcome the inherent weaknesses of magnetic particles, making high-speed cutting control a reality, greatly increasing the reliability of equipment without considerable increase in cost. This has made more and more customers change to frequency converters to realize splitting machine control.

 

Reference Materials:

1. Inovance MD320 Frequency Converter User Manual, Shenzhen Inovance Technology Co., Ltd., Shenzhen, 2004.

2. Inovance MD330 Frequency Converter User Manual, Shenzhen Inovance Technology Co., Ltd., Shenzhen, 2004.