Guia de Aplicação para Bobinadores

GUIA DE APLICAÇÃO PARA
BOBINADORES - CFW09 / PLC
Manual do Usuário
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APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
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A informação abaixo descreve as revisões ocorridas neste guia de
aplicação:
Revisão
Primeira Edição
1
2
Descrição da Revisão
Cap.
-
ÍNDICE
1 OBJETIVO .................................................................................................................. 05
2 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 05
2.1 Inversor de Freqüência CFW09 ................................................................................. 05
2.2 Cartão PLC ............................................................................................................... 07
3 BOBINAMENTO DE MATERIAIS ................................................................................ 07
3.1 Introdução ................................................................................................................. 07
3.2 Tipos de Bobinadores ............................................................................................... 08
3.2.1 Bobinador Axial ...................................................................................................... 08
3.2.2 Bobinador Tangencial ............................................................................................. 09
3.2.3 Bobinador Axial-Tangencial ..................................................................................... 09
3.3 Conceitos .................................................................................................................. 09
3.3.1 Velocidade de Linha ............................................................................................... 09
3.3.2 Tensão do Material ................................................................................................. 10
3.3.3 Rolo Puxador .......................................................................................................... 10
3.3.4 Stall ........................................................................................................................ 10
3.3.5 Taper ...................................................................................................................... 10
3.3.6 Inércia .................................................................................................................... 10
3.3.7 Diâmetro ................................................................................................................ 10
3.3.8 Balancim ................................................................................................................ 11
3.3.9 Célula de Carga ..................................................................................................... 11
4 APLICAÇÕES DE BOBINADORES NO WLP ............................................................ 11
4.1 Plástico ..................................................................................................................... 12
4.1.1 Bobinador Tangencial ............................................................................................. 13
4.1.1.1 Realimentação de Força por Célula de Carga ..................................................... 13
4.1.1.1.1 Parâmetros de Configuração da Velocidade do Motor ..................................... 15
4.1.1.1.2 Parâmetros de Configuração das Entradas Analógicas .................................... 18
4.1.1.1.3 Parâmetros de Configuração das Características do Bobinador ...................... 21
4.1.1.1.4 Parâmetros para Função Taper ........................................................................ 23
4.1.1.1.5 Parâmetros de Configuração para Ajuste do PID .............................................. 25
4.1.1.1.6 Conclusão do Assistente de Configuração e Transferência do Programa ......... 27
4.1.1.1.7 Outros Parâmetros ........................................................................................... 27
4.1.1.2 Realimentação de Força por Balancim ................................................................ 29
4.1.1.2.1 Parâmetros de Configuração da Velocidade do Motor ..................................... 30
4.1.1.2.2 Parâmetros de Configuração das Entradas Analógicas .................................... 33
4.1.1.2.3 Parâmetros de Configuração das Características do Bobinador ...................... 36
4.1.1.2.4 Parâmetros para Função Taper ........................................................................ 38
4.1.1.2.5 Parâmetros de Configuração para Ajuste do PID .............................................. 40
4.1.1.2.6 Conclusão do Assistente de Configuração e Transferência do Programa ......... 42
4.1.1.2.7 Outros Parâmetros ........................................................................................... 42
4.1.1.3 Realimentação de Força por Torque do Motor ..................................................... 44
4.1.1.3.1 Parâmetros de Configuração da Velocidade do Motor ..................................... 45
ÍNDICE
4.1.1.3.2 Parâmetros de Configuração das Entradas Analógicas .................................... 48
4.1.1.3.3 Parâmetros de Configuração das Características do Bobinador ...................... 51
4.1.1.3.4 Parâmetros para Função Taper ........................................................................ 52
4.1.1.3.5 Parâmetros de Configuração para Ajuste do PID .............................................. 55
4.1.1.3.6 Conclusão do Assistente de Configuração e Transferência do Programa ......... 57
4.1.1.3.7 Outros Parâmetros ........................................................................................... 57
5 TRANFERÊNCIA DAS APLICAÇÕES DE BOBINADORES NO WLP ........................ 58
6 OBSERVAÇÕES GERAIS ......................................................................................... 60
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1 OBJETIVO_______________________________________________
Descrever o bobinamento de materiais, e a aplicação do softiware desenvolvido que
servirá de base para o usuário aplicar a um inversor de freqüência no controle da sua aplicação de bobinamento.
2 INTRODUÇÃO____________________________________________
Os softwares aplicativos desenvolvidos para bobinadores foram baseados em uma estrutura composta por um Inversor de Freqüência WEG CFW09, em conjunto com um cartão de
controle PLC instalado no mesmo, sendo o aplicativo desenvolvido com a ferramenta de programação WLP.
2.1 Inversor de Freqüência CFW09_____________________________
O inversor de freqüência CFW-09 é um produto que permite o controle de velocidade e
torque de motores de indução trifásicos.
Este controle pode ser feito de duas maneiras:
Controle escalar;
Controle vetorial.
O controle escalar está baseado numa estratégia de controle chamada “V/F constante”,
que mantém o fluxo do motor constante, igual ao nominal, para qualquer velocidade de funcionamento do motor até a sua velocidade síncrona (Ex. 1800rpm para um motor 4 pólos em 60
Hz). Assim, para variar a velocidade do motor de indução temos que variar a freqüência da
tensão de alimentação, onde a estratégia de controle “V/F constante” varia a tensão proporcionalmente com a variação da freqüência de alimentação (e da reatância indutiva) do motor.
Pode-se deduzir assim, que o controle escalar em inversores de freqüência é utilizado em
aplicações normais que não requerem elevada dinâmica (respostas rápidas e variações de
carga ou referência), nem elevada precisão e nem controle de torque. Um inversor com controle escalar pode controlar a velocidade de rotação do motor com uma precisão de até 0,5 % da
rotação nominal para sistemas sem variação de carga, e de 3 % a 5 % com variação de carga
de 0 a 100 % do torque nominal.
Seguindo a estratégia de controle escalar, a WEG desenvolveu uma variação do controle V/F tradicional para o acionamento de motores de indução trifásicos, via inversor de freqüência chamado de VVW (Voltage Vector Weg). A utilização do controle apresentado permite uma sensível melhora no desempenho do acionamento em regime permanente, em termos
de regulação de velocidade e capacidade de torque em baixas rotações (freqüência inferior a
5Hz). Como resultado aumenta-se a faixa de variação de freqüência (velocidade) do sistema.
Outros benefícios deste controle é a simplicidade e a facilidade de ajuste. O controle VVW
utiliza apenas a medição da corrente estatórica, o valor da resistência estatórica (que é obtida
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via uma rotina de auto-ajuste do inversor) e os dados de placa do motor de indução. Este
controle não requer a utilização de sensor de velocidade. É utilizada uma soma fasorial (vetorial)
derivada do circuito equivalente em regime permanente do motor de indução para manter o
fluxo do estator constante independente da freqüência de operação e da carga aplicada ao
motor. Para obter uma boa regulação de velocidade em regime permanente, a freqüência de
escorregamento é calculada a partir do valor estimado do torque de carga (o qual considera
os dados do motor).
O controle vetorial proporciona uma elevada precisão de regulação de velocidade, alta
performance dinâmica, controle de torque linear para aplicações de posição ou de tração e
operação suave em baixa velocidade e sem oscilações de torque, mesmo com variação de
carga. No motor de indução a corrente do estator é responsável por gerar o fluxo de
magnetização e o fluxo de torque, não permitindo obter um controle direto do torque. Basicamente, o circuito de potência do inversor de freqüência vetorial não é diferente de um inversor
de freqüência V/F, sendo composto dos mesmos blocos funcionais. No controle escalar a
referência de velocidade é usada como sinal para gerar os parâmetros tensão/freqüência
variável e disparar os transistores de potência. Já no controle vetorial calcula-se a corrente
necessária para produzir o torque requerido pela máquina, decompondo-se a corrente do
estator nas suas parcelas que geram torque e fluxo.
Abaixo algumas características de um inversor com controle vetorial:
A corrente que circula no bobinado estatórico de um motor de indução é separada em
duas componentes: Id ou corrente de magnetização (produtora de FLUXO), e Iq ou
corrente produtora de TORQUE;
A corrente total é a soma vetorial destas duas componentes;
O torque produzido no motor é proporcional ao “produto vetorial” das duas componentes;
A qualidade com a qual estas componentes são identificadas e controladas define o
nível de desempenho do inversor.
O inversor com controle vetorial possui duas estratégias de controle: controle vetorial
“sensorless” (sem sensor de velocidade) e controle vetorial com realimentação por encoder.
Com o controle vetorial por encoder conseguem-se excelentes características de regulação
e resposta dinâmica:
Regulação de velocidade: 0,01%;
Regulação de torque: 5% do torque nominal;
Faixa de variação de velocidade: 1:1000;
Operação até a rotação zero.
O controle vetorial “sensorless” tem um grau de desempenho menor que o anterior, mas
é superior ao inversor V/F . A seguir alguns valores típicos para este tipo de controle:
Regulação de velocidade: 0,5%;
Regulação de torque: 10% do torque nominal (acima de 3 Hz);
Faixa de variação de velocidade: 1:100;
Operação com rotação zero não é possível.
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2.2 Cartão PLC_____________________________________________
O cartão PLC agrega ao inversor de frequência CFW-09, funções importantes de CLP
(Controlador Lógico Programável), possibilitando a execução de complexos programas de
intertravamento, que utilizam as entradas e saídas digitais do cartão, bem como as entradas e
saídas digitais e analógicas do próprio inversor, que podem ser acessadas pelo programa do
usuário. Dentre as várias funções disponíveis, podemos destacar desde simples contatos e
bobinas até funções utilizando ponto flutuante, como soma, subtração, multiplicação, divisão,
funções trigonométricas, raiz quadrada, etc. Outras funções importantes são blocos PID, filtros
passa-alta e passa-baixa, saturação, comparação, todos em ponto flutuante. Além das funções citadas acima, o cartão PLC oferece blocos para controle de posição e velocidade do
motor, que são posicionamentos com perfil trapezoidal, posicionamentos com perfil S, geração de referência de velocidade com rampa de aceleração trapezoidal, etc. (obs: para
posicionamento, é imperativo o uso de um encoder acoplado ao motor). Todas as funções
podem interagir com o usuário, através de 100 parâmetros programáveis, que podem ser
acessados diretamente pela HMI do inversor e, através do WLP, podem ser customizados
com textos e unidades do usuário.
3 BOBINAMENTO DE MATERIAIS______________________________
3.1 Introdução______________________________________________
Bobinamento é uma etapa no processo produtivo onde materiais como papel, plástico,
metais e tecidos são convertidos. Às vezes a bobina produzida pode ser o produto final, como,
por exemplo, uma bobina de fita cassete ou um rolo de papel higiênico. Mas, na maioria das
vezes, a bobina faz parte do processo intermediário de produção, como por exemplo, embalagens plásticas, onde inicialmente são produzidas pela extrusora, após são convertidas para
tamanhos comerciais, sendo então impressas por máquinas gráficas, e por último são convertidas nas embalagens para o produto final.
Para que isto seja feito, é necessário ter um acionamento que consiga acompanhar as
mais diversas etapas de produção. Portanto, podemos aplicar neste caso, um inversor de
freqüência controlando um motor de indução, fazendo com que o mesmo se adeque a característica deste tipo de carga, (ter potência constante, ou seja, durante todo o processo de
bobinamento, a potência demandada se mantém constante) tendo no inicio uma velocidade
elevada com um baixo torque, e no final uma velocidade baixa e um alto torque. Isto pode ser
controlado de forma:
Direta: uma célula de carga ou um balancim fornece a realimentação da força de
tracionamento aplicada ao material durante o bobinamento;
Indireta: utiliza as grandezas medidas pelo inversor, torque e velocidade do motor
(rpm), como realimentação da força de tracionamento aplicada ao material durante o
bobinamento.
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3.2 Tipos de Bobinadores____________________________________
Os bobinadores são classificados em três grupos, sendo:
Bobinadores axiais, onde a bobina é acionada diretamente pelo seu eixo;
Bobinadores tangenciais, onde a bobina é acionada indiretamente através de rolos
de atrito;
Bobinadores axiais-tangenciais, onde a bobina é acionada diretamente pelo eixo e
também indiretamente através de rolos de atrito.
3.2.1 Bobinador Axial
_____________________________________
Um bobinador axial tem como característica apresentar torque de carga do tipo potência
constante. Isto se deve ao requisito da velocidade tangencial Vt (m/min) da bobina ser constante durante todo o processo. A velocidade de rotação (rpm) da bobina para esta condição é
dada por:
n
Vt  i
  2 r
onde:
n é a velocidade do motor em rpm;
Vt é a velocidade tangencial em m/min;
i é a relação da redução mecânica do bobinador;
r é o raio da bobina em metros.
Nota-se que quando a bobina está vazia a rotação é máxima. À medida que o raio aumenta é necessário que a rotação diminua, para que a velocidade tangencial Vt permaneça
constante. Sendo a força de tração Ft (kgf) também constante, o torque resistente apresentado pela carga Tc (kgfm) é dado por:
Tc  Ft  r
Dessa forma, à medida que o raio r da bobina aumenta, o torque resistente Tc também
aumenta. Para o acionamento de cargas desse tipo com motor de indução e inversor de freqüência pode-se utilizar:
Somente a faixa de rotação abaixo da rotação nominal do motor, levando em conta o
problema do sobreaquecimento do motor em rotações abaixo da metade da nominal;
Faixa na região de rotação acima da nominal, onde as curvas de torque resistente e
de torque motor se assemelham, não havendo problemas de sobrecarga do motor
nem de sobreaquecimento.
Novamente é importante atentar para o requisito de estabilidade de velocidade de
bobinamento, imposto pelo material a ser bobinado, obrigando muitas vezes a utilização de
inversores com controle vetorial. Há também bobinadores axiais onde não há o requisito da
velocidade tangencial ser constante. Nestes casos a rotação do motor não varia, e o torque de
carga aumenta proporcionalmente ao aumento do raio da bobina.
Em bobinadores axiais, o material é bobinado em um núcleo ou em um eixo central. O
bobinamento é feito diretamente controlando a velocidade do centro do rolo ou da bobina.
Para manter a velocidade do material constante em um bobinador, a rotação do motor será
reduzida com o aumento do diâmetro da bobina. Já em um desbobinador, a rotação do motor
será aumentada com a diminuição do diâmetro da bobina.
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3.2.2 Bobinador Tangencial
____________________________
Um bobinador tangencial tem como característica apresentar o torque de carga do tipo
constante. A rotação do motor permanece constante durante todo o processo a fim de manter
a velocidade tangencial da bobina também constante. Importante apenas atentar para o problema de sobreaquecimento do motor em condições de operação em baixa velocidade, e em
velocidade acima da nominal. O bobinamento é feito encostando a bobina no rolo acionado
pelo motor. Durante o bobinamento, o rolo acionado pelo motor ou a bobina devem mover-se
durante o crescimento da mesma, mas mantendo o contato entre o rolo acionado e a bobina.
A força de encosto (nip) da bobina no rolo acionado é ajustada geralmente por um sistema
pneumático ou hidráulico. A dureza da bobina para bobinadores tangenciais é controlada
tanto pelo tensionamento do material quanto pela força de encosto (nip) da bobina no rolo
acionado.
3.2.3 Bobinador Axial-Tangencial
_______________________
Um bobinador axial-tangencial pode controlar a dureza da bobina ajustando a tensão do
bobinamento como faz o bobinador axial e o bobinador tangencial. A diferença é que o controle da dureza pode ser feito pela variação da força de encosto (nip) entre a bobina e o bobinador.
Portanto, existe um novo controle de dureza para o bobinamento, a diferença de torque. Quando o torque total dos dois motores que estão acionando respectivamente o bobinador axial e
o bobinador tangencial se igualarem à tensão do material bobinado mais a resistência dos
rolos e os outros atritos, os torques podem ser divididos entre os dois acionamentos de maneiras diferentes. Certamente, um acionamento “briga” com o outro para fornecer uma bobina
mais dura ou mais frouxa.
3.3 Conceitos_____________________________________________
3.3.1 Velocidade de Linha_____________________________________
Velocidade de linha corresponde à velocidade operacional de um processo coordenado, onde a velocidade do material que está sendo processado pode ser expressa em metros
por minuto, ou pés por minuto, ou jardas por minuto, ou metros por segundo, etc. Considere um
motor funcionando bobinando um material com velocidade constante. Como o material é armazenado no bobinador, o diâmetro da bobina irá aumentar com o passar do tempo. Se a
velocidade do motor for constante, e sabendo que o diâmetro da bobina aumenta, a velocidade tangencial na superfície do material também aumentará. Como a maioria dos processos
deseja uma velocidade de linha constante durante o bobinamento, este aumento da velocidade do motor é indesejável e precisa ser compensado para que permaneça constante com o
aumento do diâmetro da bobina.
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3.3.2 Tensão do Material_____________________________________
Tensão do material é a força de tração longitudinal que está sendo exercida em um material, ou simplesmente, como o material é puxado firmemente. A tensão pode ser expressa
nas unidades de kN/m, ou kg/m, ou kgf/m, ou lbs/ft, ou lbs/in, etc.
3.3.3 Rolo Puxador__________________________________________
Rolo puxador consiste num rolo que é pressionado de encontro a um outro rolo, correia,
ou esteira para ajudar a transportar o material e mantê-lo na trajetória correta. O rolo puxador
pode ser feito sob medida para ser o principal meio de transporte do material ou pode ser de
menor potência somente para ajudar no transporte do material.
3.3.4 Stall__________________________________________________
“Stall” significa o percentual de tensão necessária para manter o material tensionado
quando o processo de bobinamento está parado. Serve para sustentar a tensão do material
que está sendo bobinado preparando para um reinício, como também não permitir que o mesmo desenrole.
3.3.5 Taper_________________________________________________
“Taper” é uma função que tem por finalidade reduzir a tensão do material que está sendo
bobinado conforme o aumento do diâmetro da bobina.
3.3.6 Inércia________________________________________________
Inércia é a grandeza física que um corpo ou objeto em movimento possui de tender a
permanecer em movimento, como também a de resistir a uma mudança de velocidade. Para
mover um tijolo com uma devida massa, o mesmo deve ser empurrado com alguma força. O
tijolo poderia deslocar-se para sempre, exceto pelo atrito, que freia o tijolo e após consegue
pará-lo. A inércia aplica este mesmo princípio para objetos girando. Um torque deve ser
aplicado para causar uma mudança na velocidade angular.
Para acelerar ou desacelerar um motor e sua carga, o motor, a caixa de engrenagens, e
os outros equipamentos do processo devem resistir mecanicamente à mudança da velocidade. Se uma potência extra não for dada durante a aceleração ou retirada durante a
desaceleração, a inércia do sistema poderá causar transientes indesejáveis na tensão, ruptura do material ou um bobinamento frouxo.
3.3.7 Diâmetro______________________________________________
Saber o diâmetro da bobina quando se esta bobinando ou desbobinando um material
permite efetuar compensações dependentes do diâmetro como a compensação de inércia
do material. O diâmetro pode ser usado para definir valores de pontos para o controle do
inversor, ajustar o torque quando se usa o controle de potência constante, em compensações
para o setpoint de força, ou para referenciar a velocidade de bobinamento. O diâmetro pode
também ser usado para ser mostrado ao operador ou para alguma lógica automática da máquina. O diâmetro pode ser medido usando um sensor utrasônico ou um rolo do apoio com
potenciômetro analógico. O diâmetro pode ser calculado dividindo-se o sinal da velocidade
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potenciômetro analógico. O diâmetro pode ser calculado dividindo-se o sinal da velocidade
de linha pela velocidade da bobina (velocidade motor/relação de redução) em rpm. Outra maneira, mais simples, pode ser uma acumulação das rotações ao longo do tempo. O diâmetro
pode também ser calculado multiplicando a espessura do material pelo número de rotações
que o motor efetuou desde o começo do bobinamento.
3.3.8 Balancim______________________________________________
Balancim é um rolo mecânico ou uma roda de passagem do material entre rolos de transporte, sendo montado sobre um eixo contrabalançado por um cilindro com ajuste de pressão
de ar. A posição do balancim é transmitida por um potenciômetro giratório ou dispositivo similar. Quando a força de tracionamento do material aumenta, o balancim é deslocado para uma
nova posição, sendo então transmitido este novo valor ao controle, que deverá detectar essa
mudança e corrigir a posição do mesmo.
3.3.9 Célula de Carga________________________________________
Célula de carga é um sensor eletromecânico unido à um rolo, sinalizando a força de
tracionamento que está sendo exercida no material.
4 APLICAÇÕES DE BOBINADORES NO WLP_____________________
O capítulo 4 descreve como acessar, configurar e programar os aplicativos desenvolvidos para bobinamento de matérias, como também, descreve o blocodiagrama de controle e
os parâmetros necessários para o seu funcionamento.
Para criar um novo projeto contendo um aplicativo desenvolvido para bobinamento de
materiais, é necessário acessar o menu “Ferramentas” opção “Aplicação”, clicando em “Criar”, conforme figura abaixo:
Na caixa de diálogo “Aplicação” deverá ser selecionado o tipo como “Bobinador “, como
também deverá ser dado um nome ao novo projeto, neste exemplo “Bobinador1”, conforme
figura abaixo:
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Após a seleção do tipo de aplicação, clique em “OK” para confirmar os dados selecionados. Então, um assistente de criação ajudará a selecionar o tipo de bobinador e qual estratégia de controle que será usada no projeto. No passo 1 do assistente de criação, deve ser
selecionado o tipo de material que será bobinado, ou seja, conforme o tipo de material a ser
bobinado haverá uma estratégia específica de controle para o mesmo.
NOTA!
Se o tipo de material não estiver habilitado, significa que o WLP não contém o aplicativo
para o mesmo. Até o presente momento, os aplicativos para bobinadores onde o
material bobinado é papel, fio metálico, chapa metálica ou tecido não foram
implementados.
4.1 Plástico_________________________________________________
Selecionando o tipo de material a ser bobinado como “Plástico”, clique em “Avançar”
para ir ao passo 2 do assistente de criação. Neste passo é selecionado o tipo de bobinador
do projeto.
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NOTA!
Se o tipo de bobinador não estiver habilitado, significa que o WLP não contém o
aplicativo para o mesmo. Até o presente momento, os aplicativos para bobinadores
do tipo axial onde o material bobinado é plástico, não foram implementados.
4.1.1 Bobinador Tangencial___________________________________
Selecionando o tipo de bobinador como “Bobinador tangencial”, clique em “Avançar” para
ir ao passo 3 do assistente de criação. Neste passo é selecionado o tipo de controle da força
de tracionamento exercida no material.
NOTA!
Se o tipo de controle não estiver habilitado, significa que o WLP não contém o aplicativo
para o mesmo.
4.1.1.1 Realimentação de Força por Célula de Carga_______________
Selecionando o tipo de controle “Realimentação de força por célula de carga”, clique em
“Concluir” para finalizar o assistente de criação. Após este comando, será carregado o aplicativo
para bobinamento tangencial de material plástico com realimentação de força por célula de
carga; o mesmo será renomeado conforme definido na caixa de diálogo “Aplicação”, iniciando assim, o assistente de configuração, onde será definido os valores dos parâmetros de
configuração da aplicação.
Em um bobinador tangencial ou por encosto, a bobina é posicionada encostando-a num
rolo de diâmetro constante e por atrito entre os dois é feito o controle de tensão de bobinamento.
A estratégia de controle é baseada no sincronismo da velocidade de linha do rolo puxador
com a velocidade tangencial do rolo acionado pelo inversor, mais o controle da força de
tracionamento feito através de um controlador PID que incrementa ou decrementa a velocidade do rolo bobinador. Este controlador PID é realimentado externamente por uma célula de
carga. Abaixo o blocodiagrama de controle para este tipo de bobinador:
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VELOCIDADE
DE LINHA
AI102
P848
P847
(1)
P804
(0)
ANALOG
P805
FILTER
INPUT
P846
P845
P840
M/MIN
P839
TO RPM
DI101
X
+
DI102
P837
P838
P100
P101
SPEED
REFERENCE
P133
DI104
Lógica
interna
SETPOINT
DE FORÇA
(1)
(0)
P817
P876
LENGTH
P874
P850
INPUT
P894
(1)
(0)
P857
TAPER
P856
P877
DI105
P849
P879
P878
DI103
ANALOG
P767
P858
P875
AI101
P851
P134
P859
DIAMETER
P855
PARÂMETROS DE CONFIGURAÇÃO
PID
ACADEMIC
(1)
P819
(0)
P818
P766
REALIMENTAÇÃO
DE FORÇA
AI1
P844
ANALOG
P843
INPUT
FILTER
P842
P841
ENTRADAS DIGITAIS
ENTRADAS ANALÓGICAS
PARÂMETROS DE OPERAÇÃO
DI101 - Habilita bobinador
DI102 - Sentido de giro
DI103 - Troca de bobina
DI104 - Sensor de presença
DI105 - Reset diâm etro
AI1 - Realimentação de força
AI101 - Setpoint de força
AI102 - Velocidade de linha
P894 - Setpoint de força
P879 - Taper - Setpoint
P878 - Taper - Diâmetro inicial
P877 - Taper - Diâmetro final
P876 - Diâmetro mínimo da bobina
P875 - Diâmetro para reset
P874 - Espessura do material
PARÂMETROS DE CONFIGURAÇÃO
CFW09 / PLC
P100
P101
P133
P134
P766
P767
- Tempo de aceleração
- Tempo de desaceleração
- Referência de velocidade mínim a
- Referência de velocidade máxima
- Tempo de amostragem do PID
- Velocidade síncrona do motor
P859
P858
P857
P856
P855
P851
P850
P849
P848
P847
P846
P845
P844
P843
P842
P841
P840
P839
P838
P837
P819
P818
P817
P805
P804
- PID - Ganho proporcional
- PID - Ganho integral
- PID - Ganho derivativo
- PID - Limite positivo
- PID - Limite negativo
- Fator de escala do setpoint de força
- Offset do setpoint de força
- Ganho para calibração do setpoint de força
- Fator de escala da velocidade de linha
- Offset da velocidade de linha
- Ganho para calibração da velocidade de linha
- Constante de tempo para filtro da velocidade de linha
- Fator de escala da realimentação da força
- Offset da realim entação da força
- Ganho para calibração da realimentação da força
- Constante de tempo para filtro da realim entação da força
- Diâmetro do rolo acionado
- Relação da redução
- Ganho para calibração da velocidade do motor
- Ganho para saturação da velocidade de linha
- Ativa setpoint de força via parâmetro (P894)
- Ativa taper e estimação de diâmetro
- Habilita sensor externo de presença de material (DI104)
- Habilita funcionamento em modo m anutenção
- Setpoint de velocidade de linha em modo manutenção
Conforme o blocodiagrama acima, a seguir é mostrado um diagrama das conexões de
sinais e controle no cartão eletrônico de controle CC9 e no cartão PLC2 que são usados para
o bobinador tangencial com realimentação de força por célula de carga.
Cartão Eletrônico de Controle CC9:
CW
5k
CCW
Conector XC1
1
DI101
2
DI102
3
DI103
4
DI104
5
DI105
6
DI106
7
COM
8
COM
9
24Vcc
10 DGND
11 + REF
12 + AI101
13 - AI101
14
- REF
15 + AI102
16 - AI102
Função no bobinador tangencial
Habilita bobinador
Sentido de giro
Troca de bobina
Sensor de presença de material
Reset de diâmetro
Não usado
Ponto comum das entradas digitais
Ponto comum das entradas digitais
Alimentação para as entradas digitais
Referência 0V da fonte 24 Vcc
Referência positiva para potenciômetro do Setpoint de Força
Entrada Analógica para Setpoint de Força
Referência negativa para potenciômetro do Setpoint de Força
Entrada Analógica para Velocidade de linha
Cartão PLC2:
Conector XC22 Função no bobinador tangencial
24
- AI1
Entrada Analógica para Realimentação de Força
25
+ AI1
14
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
4.1.1.1.1 Parâmetros de Configuração da Velocidade do Motor______
O passo 1 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração da
velocidade do motor, conforme figura abaixo:
Velocidade do motor:
Apresenta os parâmetros referentes ao controle da velocidade de operação do motor.
Parâmetro
P133
Referência de
velocidade
mínima
P134
Referência de
velocidade
máxima
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a (P134-1)
[0]
rpm
(P133+1) a
(3.4xP402)
[ 1800 ]
rpm
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o mínimo valor de referência de velocidade
para o motor quando o inversor é habilitado.
Parâmetro de configuração.
Define o máximo valor de referência de velocidade
para o motor quando o inversor é habilitado.
15
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Faixa
[Ajuste fábrica]
Parâmetro
Unidade
P767
0 a 10000
Velocidade
[ 1800 ]
síncrona do motor
rpm
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Velocidade síncrona do motor é definida pela velocidade de rotação do campo girante, a qual depende
do número de pólos (2p) do motor e da freqüência (f)
da rede, em hertz. Os enrolamentos podem ser
construídos com um ou mais pares de pólos, que se
distribuem alternadamente (um “norte” e um “sul”) ao
longo da periferia do núcleo magnético. O campo
girante percorre um par de pólos (p) a cada ciclo.
Assim, como o enrolamento tem pólos ou “p” pares
de pólos, a velocidade do campo será:
ns 
60  f
120  f

p
n º pólos
Exemplo: um motor de 4 pólos em 60 Hz possui uma
velocidade síncrona de 1800 rpm.
Rampas:
Apresenta os parâmetros referentes ao controle das rampas de operação do motor.
Parâmetro
P100
Tempo de
aceleração
P101
Tempo de
desaceleração
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.1 a 999.0
[ 10.0 ]
s
0.1 a 999.0
[ 10.0 ]
s
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para a rampa de aceleração do rolo
acionado de 0 ao rpm máximo definido em P134.
Parâmetro de configuração.
Define o valor para a rampa de desaceleração do
rolo acionado do rpm máximo definido em P134 até
0 rpm.
Parâmetros para seleção de comando:
Configura os parâmetros de comando do CFW09 para que o mesmo seja controlado
pela placa PLC. Define que modo remoto é pela placa PLC e que modo local é pelas teclas da
HMI.
16
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P220
Seleção local /
remoto
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10
[1]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a fonte de origem do comando que irá selecionar
entre a situação em modo local e a situação em modo
remoto.
Configurado valor padrão para “Sempre Remoto”.
P221
Seleção
referência de
velocidade local
0 a 11
[0]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem da referência de velocidade quando
comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P222
Seleção
referência
de velocidade
remoto
0 a 11
[ 11 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem da referência de velocidade quando
comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC”.
P223
Seleção do
sentido de giro
local
0 a 11
[2]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do sentido de giro do motor quando
comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas Horário”.
P224
Seleção gira /
pára local
0a4
[0]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando para girar e parar o
motor quando comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P225
Seleção JOG
local
0a5
[1]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando de JOG na referência
de velocidade quando comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P226
Seleção do
sentido de giro
remoto
0 a 11
[ 10 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do sentido de giro do motor quando
comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC Horário”.
P227
Seleção gira /
pára remoto
0a4
[4]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando para girar e parar o
motor quando comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC”.
P228
Seleção JOG
remoto
0a5
[0]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando de JOG na referência
de velocidade quando comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “Inativo”.
17
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
NOTA!
Para o correto funcionamento da aplicação e do assistente de configuração, é necessário antes parametrizar corretamente o inversor de freqüência CFW09 com a placa
PLC, seguindo os passos descritos em seus respectivos manuais.
A configuração mostrada acima para os parâmetros da seleção de comando será
transferida juntamente com todos os parâmetros de configuração da aplicação através da opção “Valores dos Parâmetros” na transferência do programa no WLP.
4.1.1.1.2 Parâmetros de Configuração das Entradas Analógicas_____
O passo 2 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração da
conversão e tratamento dos sinais provenientes das entradas analógicas, conforme figura
abaixo:
Setpoint de força de tração:
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura do setpoint de força de tração do material a ser bobinado.
18
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P851
Fator de escala
do setpoint de
força
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 50 ]
Kgf
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala do setpoint de força de tração que
corresponde aos 100% da entrada analógica.
P850
-320.00 a +320.00
Offset do setpoint
[ 0.00 ]
de força
Kgf
Parâmetro de configuração.
Define o valor em Kgf a ser somado ao setpoint de
força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal.
P849
Ganho para
calibração do
setpoint de força
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração do setpoint de
força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P819
Setpoint de
força via
parâmetro (P894)
0 ou 1
[0]
bit
Parâmetro de configuração.
Em 0 configura o setpoint de força de tração para ser
lido por entrada analógica.
Em 1 configura o setpoint de força de tração para ser
lido pelo parâmetro de monitoração P894.
NOTA GERAL!
Os valores dos parâmetros relativos a aplicação (Parâmetros PLC) mostrados na
HMI do CFW09 não apresentam sinal e nem o ponto de precisão. Por exemplo, caso
o valor de P850 (offset do setpoint de força) seja +2.00%, será mostrado o valor 200
na HMI; caso seja –2.00%, será mostrado 65336 (-200).
Velocidade de linha:
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura da velocidade de linha do material a ser bobinado.
Parâmetro
P848
Fator de escala
da velocidade de
linha
P847
Offset da
velocidade de
linha
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
m/min
-320.00 a +320.00
[ 0.00 ]
m/min
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala da velocidade de linha que
corresponde aos 100% da entrada analógica.
Parâmetro de configuração.
Define o valor em metros por minuto (m/min) a ser
somado à velocidade de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal.
19
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P846
Ganho para
calibração da
velocidade de
linha
P845
Constante de
tempo para filtro
da velocidade de
linha
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
1 a 32000
[ 150 ]
ms
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da velocidade
de linha.
Visualizado na HMI do CFW-09 com três casas de
precisão (x.xxx).
Parâmetro de configuração.
Define o valor para constante de tempo do filtro de 1a
ordem para leitura da velocidade de linha.
Realimentação externa da força de tração (célula de carga):
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura da realimentação externa da força, aplicada ao material proveniente da célula de carga.
Parâmetro
P844
Fator de escala
da realimentação
da força
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 50 ]
Kgf
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala da força aplicada ao material medida pela célula de carga que corresponde aos 100%
da entrada analógica.
P843
Offset da
realimentação
da força
-320.00 a +320.00
[ 0.00 ]
Kgf
Parâmetro de configuração.
Define o valor em Kgf a ser somado à realimentação
da força aplicada ao material.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal.
P842
Ganho para
calibração da
realimentação
da força
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da realimentação da força aplicada ao material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
1 a 32000
[ 150 ]
ms
Parâmetro de configuração
Define o valor para constante de tempo do filtro de 1a
ordem para leitura da realimentação da força aplicada ao material.
P841
Constante de
tempo para filtro
da realimentação
da força
20
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas analógicas do
aplicativo para bobinador tangencial já estão pré-configuradas; isto não impede que
seja alterada sua função de leitura, devendo somente ser alterado o parâmetro “In” do
bloco macro “ANALOG_I” do aplicativo criado. No descritivo deste bloco macro consta o blocodiagrama de como os parâmetros fator de escala, offset e ganho são utilizados para fazer a conversão do sinal da entrada analógica.
4.1.1.1.3 Parâmetros de Configuração das Características do
Bobinador___________________________________________
O passo 3 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração de
características mecânicas e outras pertinentes ao ajuste de velocidade do bobinador em si,
conforme figura abaixo:
21
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Características do bobinador:
Apresenta os parâmetros relacionados às características mecânicas e outras pertinentes ao ajuste de velocidade do bobinador.
Parâmetro
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
P840
Diâmetro do
rolo acionado
1 a 10000
[ 300 ]
mm
Parâmetro de configuração.
Define o valor do diâmetro do rolo acionado pelo
motor.
P839
Relação da
redução
0.01 a 320.00
[ 10.00 ]
-
Parâmetro de configuração.
Entrada do valor da relação da redução existente
entre o eixo do motor e o eixo do rolo acionado, respeitando sempre a relação de 1:x, onde x é a relação
da redução.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx)
P838
Ganho para
calibração da
velocidade do
motor
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da velocidade
do motor (rpm) conforme a velocidade de linha em
m/min.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P837
Ganho para
saturação da
velocidade de
linha
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define um valor de ganho a velocidade do motor definida pela velocidade de linha em m/min, proporcionando ao rolo acionado ter uma velocidade tangencial
em m/min maior ou menor que a velocidade de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
Descrição / Observações
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas digitais do aplicativo
para bobinador tangencial já estão pré-configuradas. As entradas digitais DI101 e
DI102, que se localizam na placa de controle do CFW09, foram destinadas à habilitação do bobinamento e à definição do sentido de giro do motor, respectivamente.
22
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
4.1.1.1.4 Parâmetros para Função Taper________________________
O passo 4 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração e
operação da função taper e conseqüente estimação do diâmetro da bobina, conforme figura
abaixo:
Parâmetro
P818
Ativa taper e
estimação de
diâmetro
P817
Habilita sensor
externo de
presença de
material (DI104)
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 ou 1
[0]
bit
0 ou 1
[0]
bit
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Em 0 desabilita função taper e estimação de diâmetro.
Em 1 ativa ou habilita a lógica para estimação de
diâmetro da bobina através do comprimento e espessura do material e conseqüente aplicação da função taper para bobinamento.
Parâmetro de configuração.
Funciona somente se parâmetro P818 estiver habilitado (em 1).
Em 0 a presença de material é detectada por uma
lógica implementada no aplicativo.
Em 1 a presença de material é detectada por um
sensor externo alocado na entrada digital DI104.
23
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Função taper para bobinamento:
Apresenta os parâmetros relacionados à aplicação da função taper conforme o diâmetro
estimado do material bobinado.
Faixa
[Ajuste fábrica]
Parâmetro
Unidade
Descrição / Observações
P879
0 a 70
Parâmetro de operação.
Setpoint para
[ 20 ]
Define o setpoint para a função taper, onde reprefunção taper
%
senta o percentual de decréscimo do setpoint de força quando o diâmetro da bobina for o diâmetro final
(P877). O valor resultante deste decréscimo é aplicado como setpoint de força de bobinamento.
P878
Diâmetro inicial
0 a 10000
[ 150 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro inicial para o funcionamento da função taper para o setpoint de força de tração.
Caso o diâmetro da bobina seja menor, não é aplicado decréscimo do valor do setpoint de força de tração do material.
P877
Diâmetro final
0 a 10000
[ 400 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro final para o funcionamento da função taper para o setpoint de força de tração.
Caso o diâmetro da bobina seja maior, o valor de
decréscimo do setpoint de força de tração do material permanecerá com o valor máximo definido em
P879.
Estimação do diâmetro:
Apresenta os parâmetros relacionados à estimação do diâmetro da bobina conforme
comprimento e espessura do material.
Faixa
[Ajuste fábrica]
Parâmetro
Unidade
P876
0 a 10000
Diâmetro
[ 100 ]
mínimo da bobina
mm
Descrição / Observações
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro mínimo ou diâmetro do
tubete onde o material será bobinado. Será o valor
carregado a cada troca de bobina detectada pela
entrada digital DI103.
P875
Diâmetro para
reset
0 a 10000
[ 100 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro que será transferido quando for efetuado o comando para resetar o valor atual
do diâmetro que está sendo bobinado através da entrada digital DI105. Quando for efetuado este comando, o valor do comprimento do material será calculado conforme o diâmetro de reset e a espessura do
material.
P874
Espessura do
material
0 a 32000
[ 40 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor da espessura do material para a estimação do diâmetro da bobina.
24
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas digitais do aplicativo
para bobinador tangencial já estão pré-configuradas. As entradas digitais DI103, DI104
e DI105, que se localizam na placa de controle do CFW09, foram destinadas à troca
de bobina, sensor externo de presença de material e comando para reset do diâmetro, respectivamente.
4.1.1.1.5
Parâmetros de Configuração para Ajuste do PID_________
O passo 5 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração para
ajuste do controlador PID do controle da força de tração do material, conforme figura abaixo:
25
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Na primeira vez que o assistente de configuração é utilizado, antes da chamada do passo 5, é apresentado uma janela onde se deve escolher a característica do material bobinado,
definindo assim, um conjunto de valores de ganhos para o PID de controle, conforme abaixo:
Foram implementados três conjuntos de valores para o controle PID, sendo:
Sensível: material plástico bem sensível a estiramento (Ex: embalagem plástica);
Intermediário: material plástico pouco sensível a estiramento (Ex: rótulo sleeve (PVC));
Resistente: material plástico resistente a estiramento (Ex: chapa).
Esta janela também é acessada pelo botão “Restaurar Padrões”.
Ganhos para PID:
Apresenta os parâmetros relacionados aos ganhos de ajuste do controlador PID para o
controle da força de tração do material.
Parâmetro
P859
Ganho
proporcional
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.001 a 32.000
[-]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho proporcional do PID para
controle da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P858
Ganho integral
0.01 a 320.00
[-]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho integral do PID para controle
da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx).
P857
Ganho derivativo
0.001 a 32.000
[-]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho derivativo do PID para controle da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
26
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Limites da ação de controle do PID
Apresenta os parâmetros relacionados à limitação da ação de controle do PID.
Parâmetro
P856
Limite positivo
P855
Limite negativo
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.00 a 100.00
[-]
%
0.00 a 100.00
[-]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para o limite positivo de ação do PID.
Parâmetro de configuração.
Define o valor para o limite negativo de ação do PID.
O valor do sinal negativo é inserido internamente na
lógica do aplicativo.
Configuração do PID:
Apresenta o parâmetro referente a configuração do tempo de amostragem do bloco de
controle PID do cartão PLC.
Parâmetro
P766
Tempo de
amostragem
do PID
4.1.1.1.6
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[9]
x 1.2 ms
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o tempo ou período de amostragem dos blocos PID em passos de 1.2 ms. O valor do período de
amostragem deve ser escolhido conforme a resposta do sistema e deve ser sempre maior que o ciclo
de scan da placa PLC (P751).
Exemplo: P766 igual a 9, significa que o “sample time”
do PID será 10.8 ms.
Conclusão do Assistente de Configuração e Transferência
do Programa______________________________________
Após ser configurado o passo 5 do assistente de configuração, é necessário concluí-lo,
pois caso isto não seja feito, os valores alterados não serão salvos. Para isto, basta clicar no
botão “Concluir”. Feito isto será aberto à janela para transferir o programa do usuário, o texto
dos parâmetros do usuário e os valores dos parâmetros. Detalhes deste passo estão descritos no capítulo 5 deste guia de aplicação.
4.1.1.1.7
Outros Parâmetros_________________________________
Existem outros parâmetros PLC de uso no aplicativo desenvolvido para bobinador
tangencial com realimentação de força por célula de carga.
27
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P895
Velocidade
de linha
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[-]
m/min
Descrição / Observações
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor da velocidade de linha conforme valor
convertido e lido pela entrada analógica.
P894
Setpoint de força
0.0 a 1000.0
[-]
Kgf
Parâmetro de monitoração/operação.
Com P819 desabilitado (em 0), mostra o valor ajustado para o setpoint de força de tração proveniente
da entrada analógica.
Com P819 habilitado (em 1) serve com entrada do
valor do setpoint de força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de precisão (x.x).
P893
Setpoint de
força após função
taper
0.0 a 1000.0
[-]
Kgf
Parâmetro de monitoração.
Mostra o setpoint de força de tração após a aplicação da função taper. Caso a função taper esteja
desabilitada, será repetido o valor do P894.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de precisão (x.x).
P892
Realimentação
da força de tração
do material
0.0 a 1000.0
[-]
Kgf
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor da força de tração do material lido pela
célula de carga.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de precisão (x.x).
P891
Diâmetro da
bobina
0 a 10000
[-]
mm
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor atual do diâmetro estimado da bobina.
P890
Comprimento
0 a 65000
[-]
m
Parâmetro de monitoração.
Mostra o comprimento atual do material bobinado servindo para o cálculo estimado do diâmetro da bobina.
0 ou 1
[0]
bit
Parâmetro de manutenção.
Em 0 modo manutenção está desabilitado.
Em 1 habilita modo manutenção para a lógica de funcionamento do bobinador. Serve para que possa ser
feita a calibração de velocidade do rolo acionado.
Desabilita a atuação do PID de controle e permite a
entrada de valor da velocidade de linha em m/min
através do parâmetro P804.
0 a 10000
[-]
m/min
Parâmetro de manutenção.
Define o valor do setpoint da velocidade de linha do
material a ser bobinado,quando em modo manutenção.
P805
Modo manutenção
P804
Setpoint de
velocidade de
linha em modo
manutenção
28
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
4.1.1.2 Realimentação de Força por Balancim____________________
Selecionando o tipo de controle “Realimentação de força por balancim”, clique em “Concluir” para finalizar o assistente de criação. Após este comando, será carregado o aplicativo
para bobinamento tangencial de material plástico com realimentação de força por balancim; o
mesmo será renomeado conforme definido na caixa de diálogo “Aplicação”, iniciando assim,
o assistente de configuração, onde será definido os valores dos parâmetros de configuração
da aplicação.
Em um bobinador tangencial ou por encosto, a bobina é posicionada encostando-a num
rolo de diâmetro constante e por atrito entre os dois é feito o controle de tensão de bobinamento.
A estratégia de controle é baseada no sincronismo da velocidade de linha do rolo puxador
com a velocidade tangencial do rolo acionado pelo inversor mais, o controle da força de
tracionamento feito através de um controlador PID que incrementa ou decrementa a velocidade do rolo bobinador. Este controlador PID é realimentado externamente por um balancim.
Abaixo o blocodiagrama de controle para este tipo de bobinador:
VELOCIDADE
DE LINHA
AI102
P848
P847
(1)
P804
(0)
ANALOG
P805
FILTER
INPUT
P846
P840
P839
P845
M/MIN
DI101
X
TO RPM
+
P837
P838
DI102
P100
P101
SPEED
REFERENCE
P133
DI104
Lógica
interna
SETPOINT
DE FORÇA
(1)
(0)
P817
P876
LENGTH
P874
P850
DI103
ANALOG
DI105
INPUT
P894
P849
P879
P857
TAPER
P878
P856
P877
P855
(1)
(0)
P767
P858
P875
AI101
P851
P134
P859
DIAMETER
PARÂMETROS DE CONFIGURAÇÃO
PID
ACADEMIC
(1)
P819
(0)
P818
P766
REALIMENTAÇÃO
DE FORÇA
AI1
P844
ANALOG
P843
INPUT
FILTER
P842
P841
ENTRADAS DIGITAIS
ENTRADAS ANALÓGICAS
PARÂMETROS DE OPERAÇÃO
DI101 - Habilita bobinador
DI102 - Sentido de giro
DI103 - Troca de bobina
DI104 - Sensor de pres ença
DI105 - Reset diâm etro
AI1 - Realim entação de força
AI101 - Setpoint de força
AI102 - Velocidade de linha
P894 - Setpoint de força
P879 - Taper - Setpoint
P878 - Taper - Diâmetro inicial
P877 - Taper - Diâmetro final
P876 - Diâmetro mínimo da bobina
P875 - Diâmetro para res et
P874 - Es pess ura do m aterial
PARÂMETROS DE CONFIGURAÇÃO
CFW09 / PLC
P100 - Tempo de aceleração
P101 - Tempo de desaceleração
P133 - Referência de velocidade mínim a
P134 - Referência de velocidade máxima
P766 - Tempo de amos tragem do PID
P767 - Velocidade s íncrona do motor
P859
P858
P857
P856
P855
P851
P850
P849
P848
P847
P846
P845
P844
P843
P842
P841
P840
P839
P838
P837
P819
P818
P817
P805
P804
- PID - Ganho proporcional
- PID - Ganho integral
- PID - Ganho derivativo
- PID - Limite pos itivo
- PID - Limite negativo
- Fator de escala do setpoint de força
- Offs et do setpoint de força
- Ganho para calibração do s etpoint de força
- Fator de escala da velocidade de linha
- Offs et da velocidade de linha
- Ganho para calibração da velocidade de linha
- Constante de tempo para filtro da velocidade de linha
- Fator de escala da realimentação da força
- Offs et da realim entação da força
- Ganho para calibração da realimentação da força
- Constante de tempo para filtro da realim entação da força
- Diâmetro do rolo acionado
- Relação da redução
- Ganho para calibração da velocidade do motor
- Ganho para saturação da velocidade de linha
- Ativa s etpoint de força via parâmetro (P894)
- Ativa taper e estimação de diâmetro
- Habilita s ens or externo de pres ença de material (DI104)
- Habilita funcionamento em modo m anutenção
- Setpoint de velocidade de linha em modo manutenção
Conforme o blocodiagrama acima, a seguir é mostrado um diagrama das conexões de
sinal e controle no cartão eletrônico de controle CC9 e no cartão PLC2 que são usados para o
bobinador tangencial com realimentação de força por balancim.
29
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Cartão Eletrônico de Controle CC9:
CW
5k
CCW
Conector XC1
1
DI101
2
DI102
3
DI103
4
DI104
5
DI105
6
DI106
7
COM
8
COM
9
24Vcc
10 DGND
11 + REF
12 + AI101
13 - AI101
14
- REF
15 + AI102
16 - AI102
Função no bobinador tangencial
Habilita bobinador
Sentido de giro
Troca de bobina
Sensor de presença de material
Reset de diâmetro
Não usado
Ponto comum das entradas digitais
Ponto comum das entradas digitais
Alimentação para as entradas digitais
Referência 0V da fonte 24 Vcc
Referência positiva para potenciômetro do Setpoint de Força
Entrada Analógica para Setpoint de Força
Referência negativa para potenciômetro do Setpoint de Força
Entrada Analógica para Velocidade de linha
Cartão PLC2:
Conector XC22 Função no bobinador tangencial
24
- AI1
Entrada Analógica para Realimentação de Força
25
+ AI1
4.1.1.2.1 Parâmetros de Configuração da Velocidade do Motor______
O passo 1 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração da
velocidade do motor, conforme figura abaixo:
30
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Velocidade do motor:
Apresenta os parâmetros referentes ao controle da velocidade de operação do motor.
Parâmetro
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
Descrição / Observações
P133
Referência de
velocidade
mínima
0 a (P134-1)
[0]
rpm
Parâmetro de configuração.
Define o mínimo valor de referência de velocidade
para o motor quando o inversor é habilitado.
P134
Referência de
velocidade
máxima
(P133+1) a
(3.4xP402)
[ 1800 ]
rpm
Parâmetro de configuração.
Define o máximo valor de referência de velocidade
para o motor quando o inversor é habilitado.
P767
Velocidade
síncrona do motor
0 a 10000
[ 1800 ]
rpm
Parâmetro de configuração.
Velocidade síncrona do motor é definida pela velocidade de rotação do campo girante, a qual depende
do número de pólos (2p) do motor e da freqüência (f)
da rede, em hertz. Os enrolamentos podem ser
construídos com um ou mais pares de pólos, que se
distribuem alternadamente (um “norte” e um “sul”) ao
longo da periferia do núcleo magnético. O campo
girante percorre um par de pólos (p) a cada ciclo.
Assim, como o enrolamento tem pólos ou “p” pares
de pólos, a velocidade do campo será:
ns 
60  f
120  f

p
nº pólos
Exemplo: um motor de 4 pólos em 60 Hz possui uma
velocidade síncrona de 1800 rpm.
Rampas:
Apresenta os parâmetros referentes ao controle das rampas de operação do motor.
Parâmetro
P100
Tempo de
aceleração
P101
Tempo de
desaceleração
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.1 a 999.0
[ 10.0 ]
s
0.1 a 999.0
[ 10.0 ]
s
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para a rampa de aceleração do rolo
acionado de 0 ao rpm máximo definido em P134.
Parâmetro de configuração.
Define o valor para a rampa de desaceleração do
rolo acionado do rpm máximo definido em P134 até
0 rpm.
31
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetros para seleção de comando:
Configura os parâmetros de comando do CFW09 para que o mesmo seja controlado
pela placa PLC. Define que modo remoto é pela placa PLC e que modo local é pelas teclas da
HMI.
Parâmetro
P220
Seleção local /
remoto
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10
[1]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a fonte de origem do comando que irá selecionar
entre a situação em modo local e a situação em modo
remoto.
Configurado valor padrão para “Sempre Remoto”.
P221
Seleção
referência de
velocidade local
0 a 11
[0]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem da referência de velocidade quando
comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P222
Seleção
referência
de velocidade
remoto
0 a 11
[ 11 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem da referência de velocidade quando
comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC”.
P223
Seleção do
sentido de giro
local
0 a 11
[2]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do sentido de giro do motor quando
comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas Horário”.
P224
Seleção gira /
pára local
0a4
[0]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando para girar e parar o
motor quando comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P225
Seleção JOG
local
0a5
[1]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando de JOG na referência
de velocidade quando comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P226
Seleção do
sentido de giro
remoto
0 a 11
[ 10 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do sentido de giro do motor quando
comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC Horário”.
P227
Seleção gira /
pára remoto
0a4
[4]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando para girar e parar o
motor quando comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC”.
32
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
P228
Seleção JOG
remoto
0a5
[0]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando de JOG na referência
de velocidade quando comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “Inativo”.
NOTA!
Para o correto funcionamento da aplicação e do assistente de configuração, é necessário antes parametrizar corretamente o inversor de freqüência CFW09 com a placa
PLC, seguindo os passos descritos em seus respectivos manuais.
A configuração mostrada acima para os parâmetros da seleção de comando será
transferida juntamente com todos os parâmetros de configuração da aplicação através da opção “Valores dos Parâmetros” na transferência do programa no WLP.
4.1.1.2.2 Parâmetros de Configuração das Entradas Analógicas_____
O passo 2 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração da
conversão e tratamento dos sinais provenientes das entradas analógicas, conforme figura
abaixo:
33
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Setpoint de força de tração:
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura do setpoint de força de tração do material a ser bobinado.
Parâmetro
P851
Fator de escala
do setpoint de
força
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala do setpoint de força de tração que
corresponde aos 100% da entrada analógica.
P850
-100.00 a +100.00
Offset do setpoint
[ 0.00 ]
de força
%
Parâmetro de configuração.
Define o valor em percentual a ser somado ao setpoint
de força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal.
P849
Ganho para
calibração do
setpoint de força
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração do setpoint de
força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P819
Setpoint de força
via parâmetro
(P894)
0 ou 1
[0]
bit
Parâmetro de configuração.
Em 0 configura o setpoint de força de tração para
ser lido por entrada analógica.
Em 1 configura o setpoint de força de tração para
ser lido pelo parâmetro de monitoração P894.
NOTA GERAL!
Os valores dos parâmetros relativos a aplicação (Parâmetros PLC) mostrados na
HMI do CFW09 não apresentam sinal e nem o ponto de precisão. Por exemplo, caso
o valor de P850 (offset do setpoint de força) seja +2.00%, será mostrado o valor 200
na HMI; caso seja –2.00%, será mostrado 65336 (-200).
34
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Velocidade de linha:
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura da velocidade de linha do material a ser bobinado.
Parâmetro
P848
Fator de escala
da velocidade
de linha
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
m/min
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala da velocidade de linha que
corresponde aos 100% da entrada analógica.
P847
Offset da
velocidade de
linha
-320.00 a +320.00
[ 0.00 ]
m/min
Parâmetro de configuração.
Define o valor em metros por minuto (m/min) a ser
somado à velocidade de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal.
P846
Ganho para
calibração da
velocidade de
linha
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da velocidade
de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
1 a 32000
[ 150 ]
ms
Parâmetro de configuração.
Define o valor para constante de tempo do filtro de 1a
ordem para leitura da velocidade de linha.
P845
Constante de
tempo para filtro
da velocidade
de linha
Realimentação externa da força de tração (balancim):
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura da realimentação externa da força aplicada ao material proveniente do balancim.
Parâmetro
P844
Fator de escala
da realimentação
da força
P843
Offset da
realimentação
da força
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
%
-100.00 a +100.00
[ 0.00 ]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala da força aplicada ao material medida pelo balancim que corresponde aos 100% da entrada analógica.
Parâmetro de configuração.
Define o valor em percentual a ser somado à realimentação da força aplicada ao material.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal.
35
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P842
Ganho para
calibração da
realimentação
da força
P841
Constante de
tempo para filtro
da realimentação
da força
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
1 a 32000
[ 150 ]
ms
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da realimentação da força aplicada ao material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
Parâmetro de configuração
Define o valor para constante de tempo do filtro de 1a
ordem para leitura da realimentação da força aplicada ao material.
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas analógicas do
aplicativo para bobinador tangencial já estão pré-configuradas; isto não impede que
seja alterada sua função de leitura, devendo somente ser alterado o parâmetro “In” do
bloco macro “ANALOG_I” do aplicativo criado. No descritivo deste bloco macro consta o blocodiagrama de como os parâmetros fator de escala, offset e ganho são utilizados para fazer a conversão do sinal da entrada analógica.
4.1.1.2.3 Parâmetros de Configuração das Características do
Bobinador___________________________________________
O passo 3 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração de
características mecânicas e outras pertinentes ao ajuste de velocidade do bobinador em si,
conforme figura abaixo:
36
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Características do bobinador:
Apresenta os parâmetros relacionados às características mecânicas e outras pertinentes ao ajuste de velocidade do bobinador.
Parâmetro
P840
Diâmetro
do rolo acionado
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
1 a 10000
[ 300 ]
mm
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor do diâmetro do rolo acionado pelo
motor.
P839
Relação da
redução
0.01 a 320.00
[ 10.00 ]
-
Parâmetro de configuração.
Entrada do valor da relação da redução existente
entre o eixo do motor e o eixo do rolo acionado, respeitando sempre a relação de 1:x, onde x é a relação
da redução.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx).
P838
Ganho para
calibração da
velocidade do
motor
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da velocidade
do motor (rpm) conforme a velocidade de linha em
m/min.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P837
Ganho para
saturação da
velocidade de
linha
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define um valor de ganho à velocidade do motor definida pela velocidade de linha em m/min., proporcionando ao rolo acionado ter uma velocidade tangencial
em m/min maior ou menor que a velocidade de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas digitais do aplicativo
para bobinador tangencial já estão pré-configuradas. As entradas digitais DI101 e
DI102, que se localizam na placa de controle do CFW09, foram destinadas à habilitação do bobinamento e à definição do sentido de giro do motor, respectivamente.
37
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
4.1.1.2.4 Parâmetros para Função Taper________________________
O passo 4 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração e
operação da função taper e conseqüente estimação do diâmetro da bobina, conforme figura
abaixo:
Parâmetro
P818
Ativa taper e
estimação de
diâmetro
P817
Habilita sensor
externo de
presença de
material (DI104)
38
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 ou 1
[0]
bit
0 ou 1
[0]
bit
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Em 0 desabilita função taper e estimação de diâmetro.
Em 1 ativa ou habilita a lógica para estimação de
diâmetro da bobina através do comprimento e espessura do material e conseqüente aplicação da função taper para bobinamento.
Parâmetro de configuração.
Funciona somente se parâmetro P818 estiver habilitado (em 1).
Em 0 a presença de material é detectada por uma
lógica implementada no aplicativo.
Em 1 a presença de material é detectada por um
sensor externo alocado na entrada digital DI104.
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Função taper para bobinamento:
Apresenta os parâmetros relacionados à aplicação da função taper conforme o diâmetro estimado do material bobinado.
Parâmetro
P879
Setpoint para
função taper
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 70
[ 20 ]
%
P878
Diâmetro inicial
0 a 10000
[ 150 ]
mm
P877
Diâmetro final
0 a 10000
[ 400 ]
mm
Descrição / Observações
Parâmetro de operação.
Define o setpoint para a função taper, onde representa o percentual de decréscimo do setpoint de força quando o diâmetro da bobina for o diâmetro final
(P877). O valor resultante deste decréscimo é aplicado como setpoint de força de bobinamento.
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro inicial para o funcionamento da função taper para o setpoint de força de
tração. Caso o diâmetro da bobina seja menor, não
é aplicado decréscimo do valor do setpoint de força
de tração do material.
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro final para o funcionamento da função taper para o setpoint de força de tração.
Caso o diâmetro da bobina seja maior, o valor de
decréscimo do setpoint de força de tração do material permanecerá com o valor máximo definido em
P879.
Estimação do diâmetro:
Apresenta os parâmetros relacionados à estimação do diâmetro da bobina conforme
comprimento e espessura do material.
Parâmetro
P876
Diâmetro mínimo
da bobina
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
mm
Descrição / Observações
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro mínimo ou diâmetro do
tubete onde o material será bobinado. Será o valor
carregado a cada troca de bobina detectada pela
entrada digital DI103.
P875
Diâmetro para
reset
0 a 10000
[ 100 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro que será transferido quando for efetuado o comando para resetar o valor atual
do diâmetro que está sendo bobinado através da entrada digital DI105. Quando for efetuado este comando, o valor do comprimento do material será calculado conforme o diâmetro de reset e a espessura do
material.
P874
Espessura do
material
0 a 32000
[ 40 ]
um
Parâmetro de operação.
Define o valor da espessura do material para a estimação do diâmetro da bobina.
39
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas digitais do aplicativo
para bobinador tangencial já estão pré-configuradas. As entradas digitais DI103, DI104
e DI105, que se localizam na placa de controle do CFW09, foram destinadas à troca
de bobina, sensor externo de presença de material e comando para reset do diâmetro, respectivamente.
4.1.1.2.5 Parâmetros de Configuração para Ajuste do PID___________
O passo 5 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração para
ajuste do controlador PID do controle da força de tração do material, conforme figura abaixo:
Na primeira vez que o assistente de configuração é utilizado, antes da chamada do passo 5, é apresentado uma janela onde se deve escolher a característica do material bobinado,
definindo assim, um conjunto de valores de ganhos para o PID de controle, conforme abaixo:
40
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Foram implementados três conjuntos de valores para o controle PID, sendo:
Sensível: material plástico bem sensível a estiramento (Ex: embalagem plástica);
Intermediário: material plástico pouco sensível a estiramento (Ex: rótulo sleeve (PVC));
Resistente: material plástico resistente a estiramento (Ex: chapa).
Esta janela também é acessada pelo botão “Restaurar Padrões”.
Ganhos para PID:
Apresenta os parâmetros relacionados aos ganhos de ajuste do controlador PID para o
controle da força de tração do material.
Parâmetro
P859
Ganho
proporcional
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.001 a 32.000
[-]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho proporcional do PID para
controle da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P858
Ganho integral
0.01 a 320.00
[-]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho integral do PID para controle
da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx).
P857
Ganho derivativo
0.001 a 32.000
[-]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho derivativo do PID para controle da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
Limites da ação de controle do PID:
Apresenta os parâmetros relacionados à limitação da ação de controle do PID.
Parâmetro
P856
Limite positivo
P855
Limite negativo
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.00 a 100.00
[-]
%
0.00 a 100.00
[-]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para o limite positivo de ação do PID.
Parâmetro de configuração.
Define o valor para o limite negativo de ação do PID.
O valor do sinal negativo é inserido internamente na
lógica do aplicativo.
41
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Configuração do PID:
Apresenta o parâmetro referente a configuração do tempo de amostragem do bloco de
controle PID do cartão PLC.
Parâmetro
P766
Tempo de
amostragem
do PID
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[9]
x1.2 ms
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o tempo ou período de amostragem dos blocos PID em passos de 1.2 ms. O valor do período de
amostragem deve ser escolhido conforme a resposta do sistema e deve ser sempre maior que o ciclo
de scan da placa PLC (P751).
Exemplo: P766 igual a 9, significa que o “sample time”
do PID será 10.8 ms.
4.1.1.2.6 Conclusão do Assistente de Configuração e Transferência
do Programa_________________________________________
Após ser configurado o passo 5 do assistente de configuração, é necessário concluí-lo,
pois caso isto não seja feito, os valores alterados não serão salvos. Para isto, basta clicar no
botão “Concluir”. Feito isto será aberto à janela para transferir o programa do usuário, o texto
dos parâmetros do usuário e os valores dos parâmetros. Detalhes deste passo estão descritos no capítulo 5 deste guia de aplicação.
4.1.1.2.7 Outros Parâmetros___________________________________
Existem outros parâmetros PLC de uso no aplicativo desenvolvido para bobinador
tangencial com realimentação de força por balancim.
Parâmetro
P895
Velocidade de
linha
P894
Setpoint de força
42
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[-]
m/min
0.0 a 1000.0
[-]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor da velocidade de linha conforme valor
convertido e lido pela entrada analógica.
Parâmetro de monitoração/operação.
Com P819 desabilitado (em 0), mostra o valor ajustado para o setpoint de força de tração proveniente
da entrada analógica.
Com P819 habilitado (em 1) serve com entrada do
valor do setpoint de força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de
precisão (x.x).
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Faixa
[Ajuste fábrica]
Parâmetro
Unidade
P893
0.0 a 1000.0
Setpoint de força
[-]
após função taper
%
P892
Realimentação
da força de tração
do material
Descrição / Observações
Parâmetro de monitoração.
Mostra o setpoint de força de tração após a aplicação da função taper. Caso a função taper esteja
desabilitada, será repetido o valor do P894.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de
precisão (x.x).
0.0 a 1000.0
[-]
%
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor da força de tração do material lido pelo
balancim.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de
precisão (x.x).
P891
Diâmetro da
bobina
0 a 10000
[-]
mm
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor atual do diâmetro estimado da bobina.
P890
Comprimento
0 a 65000
[-]
m
Parâmetro de monitoração.
Mostra o comprimento atual do material bobinado
servindo para o cálculo estimado do diâmetro da
bobina.
0 ou 1
[0]
bit
Parâmetro de manutenção.
Em 0 o modo manutenção desabilitado.
Em 1 habilita modo manutenção para a lógica de funcionamento do bobinador. Serve para que possa ser
feita a calibração de velocidade do rolo acionado.
Desabilita a atuação do PID de controle e permite a
entrada de valor da velocidade de linha em m/min
através do parâmetro P804.
0 a 10000
[-]
m/min
Parâmetro de manutenção.
Define o valor do setpoint da velocidade de linha do
material a ser bobinado, quando em modo manutenção.
P805
Modo manutenção
P804
Setpoint de
velocidade de
linha em modo
manutenção
43
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
4.1.1.3 Realimentação de Força por Torque do Motor______________
Selecionando o tipo de controle “Realimentação de força por torque do motor”, clique em
“Concluir” para finalizar o assistente de criação. Após este comando, será carregado o aplicativo
para bobinamento tangencial de material plástico com realimentação de força por torque do
motor; o mesmo será renomeado conforme definido na caixa de diálogo “Aplicação”, iniciando assim, o assistente de configuração, onde será definido os valores dos parâmetros de
configuração da aplicação.
Em um bobinador tangencial ou por encosto, a bobina é posicionada encostando-a num
rolo de diâmetro constante e por atrito entre os dois é feito o controle de tensão de bobinamento.
A estratégia de controle é baseada no sincronismo da velocidade de linha do rolo puxador
com a velocidade tangencial do rolo acionado pelo inversor, mais o controle de força de
tracionamento feito através de um controlador PID que incrementa ou decrementa a velocidade do rolo bobinador. Este controlador PID é realimentado internamente pelo torque atual do
motor. Abaixo o blocodiagrama de controle para este tipo de bobinador:
VELOCIDADE
DE LINHA
AI102
P848
P847
P804
(1)
(0)
ANALOG
P805
FILTER
INPUT
P846
P845
P840
M/MIN
P839
TO RPM
DI101
X
+
P837
P838
DI102
P100
P101
SPEED
REFERENCE
P133
DI104
Lógica
interna
SETPOINT
DE FORÇA
(1)
(0)
P817
P876
P850
DIAMETER
LENGTH
P874
DI103
ANALOG
DI105
INPUT
P894
P849
P879
P857
TAPER
P878
P856
P877
(1)
(0)
P767
P858
P875
AI101
P851
P134
P859
P855
PARÂMETROS DE CONFIGURAÇÃO
PID
ACADEMIC
(1)
P819
(0)
P818
P766
REALIMENTAÇÃO
DE FORÇA
TORQUE DO
MOTOR
(P009)
FILTER
P841
ENTRADAS DIGITAIS
ENTRADAS ANALÓGICAS
PARÂMETROS DE OPERAÇÃO
DI101 - Habilita bobinador
DI102 - Sentido de giro
DI103 - Troca de bobina
DI104 - Sensor de presença
DI105 - Reset diâm etro
AI101 - Setpoint de força
AI102 - Velocidade de linha
P894 - Setpoint de força
P879 - Taper - Setpoint
P878 - Taper - Diâmetro inicial
P877 - Taper - Diâmetro final
P876 - Diâmetro mínimo da bobina
P875 - Diâmetro para reset
P874 - Espessura do m aterial
PARÂMETROS DE CONFIGURAÇÃO
CFW09 / PLC
P100
P101
P133
P134
P766
P767
- Tempo de aceleração
- Tempo de desaceleração
- Referência de velocidade mínim a
- Referência de velocidade máxima
- Tempo de amostragem do PID
- Velocidade síncrona do motor
P859
P858
P857
P856
P855
P851
P850
P849
P848
P847
P846
P845
P841
P840
P839
P838
P837
P819
P818
P817
P805
P804
- PID - Ganho proporcional
- PID - Ganho integral
- PID - Ganho derivativo
- PID - Limite positivo
- PID - Limite negativo
- Fator de escala do setpoint de força
- Offset do setpoint de força
- Ganho para calibração do setpoint de força
- Fator de escala da velocidade de linha
- Offset da velocidade de linha
- Ganho para calibração da velocidade de linha
- Constante de tempo para filtro da velocidade de linha
- Constante de tempo para filtro da realim entação da força
- Diâmetro do rolo acionado
- Relação da redução
- Ganho para calibração da velocidade do motor
- Ganho para saturação da velocidade de linha
- Ativa setpoint de força via parâmetro (P894)
- Ativa taper e estimação de diâmetro
- Habilita sensor externo de presença de material (DI104)
- Habilita funcionamento em modo m anutenção
- Setpoint de velocidade de linha em modo manutenção
Conforme o blocodiagrama acima, a seguir é mostrado um diagrama das conexões de
sinal e controle no cartão eletrônico de controle CC9 usado para o bobinador tangencial com
realimentação de força por torque do motor.
44
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Cartão Eletrônico de Controle CC9:
CW
5k
CCW
Conector XC1
1
DI101
2
DI102
3
DI103
4
DI104
5
DI105
6
DI106
7
COM
8
COM
9
24Vcc
10 DGND
11 + REF
12 + AI101
13 - AI101
14
- REF
15 + AI102
16 - AI102
Função no bobinador tangencial
Habilita bobinador
Sentido de giro
Troca de bobina
Sensor de presença de material
Reset de diâmetro
Não usado
Ponto comum das entradas digitais
Ponto comum das entradas digitais
Alimentação para as entradas digitais
Referência 0V da fonte 24 Vcc
Referência positiva para potenciômetro do Setpoint de Força
Entrada Analógica para Setpoint de Força
Referência negativa para potenciômetro do Setpoint de Força
Entrada Analógica para Velocidade de linha
4.1.1.3.1 Parâmetros de Configuração da Velocidade do Motor______
O passo 1 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração da
velocidade do motor, conforme figura abaixo:
45
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Velocidade do motor:
Apresenta os parâmetros referentes ao controle da velocidade de operação do motor.
Parâmetro
P133
Referência de
velocidade
mínima
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a (P134-1)
[0]
rpm
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o mínimo valor de referência de velocidade
para o motor quando o inversor é habilitado.
P134
Referência de
velocidade
máxima
(P133+1) a
(3.4xP402)
[ 1800 ]
rpm
Parâmetro de configuração.
Define o máximo valor de referência de velocidade
para o motor quando o inversor é habilitado.
P767
Velocidade
síncrona do motor
0 a 10000
[ 1800 ]
rpm
Parâmetro de configuração.
Velocidade síncrona do motor é definida pela velocidade de rotação do campo girante, a qual depende
do número de pólos (2p) do motor e da freqüência (f)
da rede, em hertz. Os enrolamentos podem ser
construídos com um ou mais pares de pólos, que se
distribuem alternadamente (um “norte” e um “sul”) ao
longo da periferia do núcleo magnético. O campo
girante percorre um par de pólos (p) a cada ciclo.
Assim, como o enrolamento tem pólos ou “p” pares
de pólos, a velocidade do campo será:
ns 
60  f
120  f

p
n º pólos
Exemplo: um motor de 4 pólos em 60 Hz possui uma
velocidade síncrona de 1800 rpm.
Rampas:
Apresenta os parâmetros referentes ao controle das rampas de operação do motor.
Parâmetro
P100
Tempo de
aceleração
P101
Tempo de
desaceleração
46
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.1 a 999.0
[ 10.0 ]
s
0.1 a 999.0
[ 10.0 ]
s
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para a rampa de aceleração do rolo
acionado de 0 ao rpm máximo definido em P134.
Parâmetro de configuração.
Define o valor para a rampa de desaceleração do
rolo acionado do rpm máximo definido em P134 até
0 rpm.
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetros para seleção de comando:
Configura os parâmetros de comando do CFW09 para que o mesmo seja controlado
pela placa PLC. Define que modo remoto é pela placa PLC e que modo local é pelas teclas da
HMI.
Parâmetro
P220
Seleção local /
remoto
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10
[1]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a fonte de origem do comando que irá selecionar
entre a situação em modo local e a situação em modo
remoto.
Configurado valor padrão para “Sempre Remoto”.
P221
Seleção
referência de
velocidade local
0 a 11
[0]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem da referência de velocidade quando
comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P222
Seleção
referência
de velocidade
remoto
0 a 11
[ 11 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem da referência de velocidade quando
comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC”.
P223
Seleção do
sentido de giro
local
0 a 11
[2]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do sentido de giro do motor quando
comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas Horário”.
P224
Seleção gira /
pára local
0a4
[0]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando para girar e parar o
motor quando comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P225
Seleção JOG
local
0a5
[1]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando de JOG na referência
de velocidade quando comando em modo local.
Configurado valor padrão para “Teclas”.
P226
Seleção do
sentido de giro
remoto
0 a 11
[ 10 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do sentido de giro do motor quando
comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC Horário”.
P227
Seleção gira /
pára remoto
0a4
[4]
-
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando para girar e parar o
motor quando comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “PLC”.
47
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
P228
Seleção JOG
remoto
0a5
[0]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a origem do comando de JOG na referência
de velocidade quando comando em modo remoto.
Configurado valor padrão para “Inativo”.
NOTA!
Para o correto funcionamento da aplicação e do assistente de configuração, é necessário antes parametrizar corretamente o inversor de freqüência CFW09 com a placa
PLC, seguindo os passos descritos em seus respectivos manuais.
A configuração mostrada acima para os parâmetros da seleção de comando será
transferida juntamente com todos os parâmetros de configuração da aplicação através da opção “Valores dos Parâmetros” na transferência do programa no WLP.
4.1.1.3.2 Parâmetros de Configuração das Entradas Analógicas_____
O passo 2 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração da
conversão e tratamento dos sinais provenientes das entradas analógicas, conforme figura
abaixo:
48
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Setpoint de força de tração:
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura do setpoint de força de tração do material a ser bobinado.
Parâmetro
P851
Fator de escala
do setpoint de
força
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala do setpoint de força de tracão que
corresponde aos 100% da entrada analógica.
P850
-100.00 a +100.00
Offset do setpoint
[ 0.00 ]
de força
%
Parâmetro de configuração.
Define o valor em percentual a ser somado ao setpoint
de força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal.
P849
Ganho para
calibração do
setpoint de força
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração do setpoint de
força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P819
Setpoint de força
via parâmetro
(P894)
0 ou 1
[0]
bit
Parâmetro de configuração
Em 0 configura o setpoint de força de tração para
ser lido por entrada analógica.
Em 1 configura o setpoint de força de tração para
ser lido pelo parâmetro de monitoração P894.
NOTA GERAL!
Os valores dos parâmetros relativos a aplicação (Parâmetros PLC) mostrados na
HMI do CFW09 não apresentam sinal e nem o ponto de precisão. Por exemplo, caso
o valor de P850 (offset do setpoint de força) seja +2.00%, será mostrado o valor 200
na HMI; caso seja –2.00%, será mostrado 65336 (-200).
Velocidade de linha:
Apresenta os parâmetros para conversão e tratamento do sinal analógico destinado a
leitura da velocidade de linha do material a ser bobinado.
49
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P848
Fator de escala
da velocidade
de linha
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
m/min
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define a escala da velocidade de linha que
corresponde aos 100% da entrada analógica.
P847
Offset da
velocidade de
linha
-320.00 a +320.00
[ 0.00 ]
m/min
Parâmetro de configuração.
Define o valor em metros por minuto (m/min) a ser
somado velocidade de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx) e sem sinal
P846
Ganho para
calibração da
velocidade de
linha
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da velocidade
de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
1 a 32000
[ 150 ]
ms
Parâmetro de configuração.
Define o valor para constante de tempo do filtro de 1a
ordem para leitura da velocidade de linha.
P845
Constante de
tempo para filtro
da velocidade de
linha
Realimentação interna da força de tração (torque do motor):
Apresenta o parâmetro para tratamento do valor do torque do motor lido pelo parâmetro
P009 do CFW09, que serve para realimentação da força de tração exercida no material.
Faixa
[Ajuste fábrica]
Parâmetro
Unidade
P841
0 a 32000
Constante de
[ 150 ]
tempo para filtro do
ms
torque do motor
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para constante de tempo do filtro de 1ª
ordem para leitura do torque do motor.
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas analógicas do
aplicativo para bobinador tangencial já estão pré-configuradas; isto não impede que
seja alterada sua função de leitura, devendo somente ser alterado o parâmetro “In” do
bloco macro “ANALOG_I” do aplicativo criado. No descritivo deste bloco macro consta o blocodiagrama de como os parâmetros fator de escala, offset e ganho são utilizados para fazer a conversão do sinal da entrada analógica.
50
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
4.1.1.3.3 Parâmetros de Configuração das Características do
Bobinador___________________________________________
O passo 3 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração de
características mecânicas e outras pertinentes ao ajuste de velocidade do bobinador em si,
conforme figura abaixo:
Características do bobinador:
Apresenta os parâmetros relacionados às características mecânicas e outras pertinentes ao ajuste de velocidade do bobinador.
Parâmetro
P840
Diâmetro do rolo
acionado
P839
Relação da
redução
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
1 a 10000
[ 300 ]
mm
0.01 a 320.00
[ 10.00 ]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor do diâmetro do rolo acionado pelo motor.
Parâmetro de configuração.
Entrada do valor da relação da redução existente
entre o eixo do motor e o eixo do rolo acionado, respeitando sempre a relação de 1:x, onde x é a relação
da redução.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx)
51
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P838
Ganho para
calibração da
velocidade do
motor
P837
Ganho para
saturação da
velocidade de
linha
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
0.100 a 9.900
[ 1.000 ]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para ajuste/calibração da velocidade
do motor (rpm) conforme a velocidade de linha em
m/min.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
Parâmetro de configuração.
Define um valor de ganho à velocidade do motor definida pela velocidade de linha em m/min, proporcionando ao rolo acionado ter uma velocidade tangencial
em m/min maior ou menor que a velocidade de linha.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas digitais do aplicativo
para bobinador tangencial já estão pré-configuradas. As entradas digitais DI101 e
DI102, que se localizam na placa de controle do CFW09, foram destinadas à habilitação do bobinamento e à definição do sentido de giro do motor, respectivamente.
4.1.1.3.4 Parâmetros para Função Taper_________________________
O passo 4 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração e
operação da função taper e conseqüente estimação do diâmetro da bobina, conforme figura
abaixo:
52
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Parâmetro
P818
Ativa taper e
estimação de
diâmetro
P817
Habilita sensor
externo de
presença de
material (DI104)
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 ou 1
[0]
bit
0 ou 1
[0]
bit
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Em 0 desabilita função taper e estimação de diâmetro.
Em 1 ativa ou habilita a lógica para estimação de
diâmetro da bobina através do comprimento e espessura do material e conseqüente aplicação da função taper para bobinamento.
Parâmetro de configuração.
Funciona somente se parâmetro P818 estiver habilitado (em 1).
Em 0 a presença de material é detectada por uma
lógica implementada no aplicativo.
Em 1 a presença de material é detectada por um
sensor externo alocado na entrada digital DI104.
Função taper para bobinamento:
Apresenta os parâmetros relacionados à aplicação da função taper conforme o diâmetro estimado do material bobinado.
Parâmetro
P879
Setpoint para
função taper
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 70
[ 20 ]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de operação.
Define o setpoint para a função taper, onde representa o percentual de decréscimo do setpoint de força quando o diâmetro da bobina for o diâmetro final
(P877). O valor resultante deste decréscimo é aplicado como setpoint de força de bobinamento.
P878
Diâmetro inicial
0 a 10000
[ 150 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro inicial para o funcionamento da função taper para o setpoint de força de
tração. Caso o diâmetro da bobina seja menor, não
é aplicado decréscimo do valor do setpoint de força
de tração do material.
P877
Diâmetro final
0 a 10000
[ 400 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro final para o funcionamento da função taper para o setpoint de força de tração.
Caso o diâmetro da bobina seja maior, o valor de
decréscimo do setpoint de força de tração do material permanecerá com o valor máximo definido em
P879.
53
GUIA
GUIA DE
DE APLICAÇÃO
APLICAÇÃO PARA
PARA BOBINADORES
BOBINADORES -- CFW09
CFW09 // PLC
PLC
Estimação do diâmetro:
Apresenta os parâmetros relacionados à estimação do diâmetro da bobina conforme
comprimento e espessura do material.
Parâmetro
P876
Diâmetro mínimo
da bobina
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[ 100 ]
mm
Descrição / Observações
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro mínimo ou diâmetro do
tubete onde o material será bobinado. Será o valor
carregado a cada troca de bobina detectada pela
entrada digital DI103.
P875
Diâmetro para
reset
0 a 10000
[ 100 ]
mm
Parâmetro de operação.
Define o valor do diâmetro que será transferido quando for efetuado o comando para resetar o valor atual
do diâmetro que está sendo bobinado através da
entrada digital DI105. Quando for efetuado este comando, o valor do comprimento do material será calculado conforme o diâmetro de reset e a espessura
do material.
P874
Espessura do
material
0 a 32000
[ 40 ]
um
Parâmetro de operação.
Define o valor da espessura do material para a estimação do diâmetro da bobina.
NOTA!
Conforme se observa no blocodiagrama de controle, as entradas digitais do aplicativo
para bobinador tangencial já estão pré-configuradas. As entradas digitais DI103, DI104
e DI105, que se localizam na placa de controle do CFW09, foram destinadas à troca
de bobina, sensor externo de presença de material e comando para reset do diâmetro, respectivamente.
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4.1.1.3.5 Parâmetros de Configuração para Ajuste do PID___________
O passo 5 do assistente de configuração relaciona os parâmetros de configuração para
ajuste do controlador PID do controle da força de tração do material, conforme figura abaixo:
Na primeira vez que o assistente de configuração é utilizado, antes da chamada do passo 5, é apresentado uma janela onde se deve escolher a característica do material bobinado,
definindo assim, um conjunto de valores de ganhos para o PID de controle, conforme abaixo:
Foram implementados três conjuntos de valores para o controle PID, sendo:
Sensível: material plástico bem sensível a estiramento (Ex: embalagem plástica);
Intermediário: material plástico pouco sensível a estiramento (Ex: rótulo sleeve (PVC));
Resistente: material plástico resistente a estiramento (Ex: chapa).
Esta janela também é acessada pelo botão “Restaurar Padrões”.
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Ganhos para PID:
Apresenta os parâmetros relacionados aos ganhos de ajuste do controlador PID para o
controle da força de tração do material.
Parâmetro
P859
Ganho
proporcional
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.001 a 32.000
[-]
-
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho proporcional do PID para
controle da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
P858
Ganho integral
0.01 a 320.00
[-]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho integral do PID para controle
da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com duas casas de
precisão (x.xx).
P857
Ganho derivativo
0.001 a 32.000
[-]
-
Parâmetro de configuração.
Define o valor do ganho derivativo do PID para controle da força de tração do material.
Visualizado na HMI do CFW09 com três casas de
precisão (x.xxx).
Limites da ação de controle do PID:
Apresenta os parâmetros relacionados à limitação da ação de controle do PID.
Parâmetro
P856
Limite positivo
P855
Limite negativo
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0.00 a 100.00
[-]
%
0.00 a 100.00
[-]
%
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o valor para o limite positivo de ação do PID.
Parâmetro de configuração.
Define o valor para o limite negativo de ação do PID.
O valor do sinal negativo é inserido internamente na
lógica do aplicativo.
Configuração do PID:
Apresenta o parâmetro referente a configuração do tempo de amostragem do bloco de
controle PID do cartão PLC.
Parâmetro
P766
Tempo de
amostragem do
PID
56
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[9]
x1.2 ms
Descrição / Observações
Parâmetro de configuração.
Define o tempo ou período de amostragem dos blocos PID em passos de 1.2 ms. O valor do período de
amostragem deve ser escolhido conforme a resposta do sistema e deve ser sempre maior que o ciclo
de scan da placa PLC (P751).
Exemplo: P766 igual a 9, significa que o “sample time”
do PID será 10.8 ms.
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4.1.1.3.6 Conclusão do Assistente de Configuração e Transferência
do Programa________________________________________
Após ser configurado o passo 5 do assistente de configuração, é necessário concluí-lo,
pois caso isto não seja feito, os valores alterados não serão salvos. Para isto, basta clicar no
botão “Concluir”. Feito isto será aberto à janela para transferir o programa do usuário, o texto
dos parâmetros do usuário e os valores dos parâmetros. Detalhes deste passo estão descritos no capítulo 5 deste guia de aplicação.
4.1.1.3.7 Outros Parâmetros__________________________________
Existem outros parâmetros PLC de uso no aplicativo desenvolvido para bobinador
tangencial com realimentação de força por torque do motor.
Parâmetro
P895
Velocidade de
linha
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 10000
[-]
m/min
Descrição / Observações
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor da velocidade de linha conforme valor
convertido e lido pela entrada analógica.
P894
Setpoint de força
0.0 a 1000.0
[-]
%
Parâmetro de monitoração/operação.
Com P819 desabilitado (em 0), mostra o valor ajustado para o setpoint de força de tração proveniente
da entrada analógica.
Com P819 habilitado (em 1) serve com entrada do
valor do setpoint de força de tração.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de
precisão (x.x).
P893
Setpoint de força
após função taper
0.0 a 1000.0
[-]
%
Parâmetro de monitoração.
Mostra o setpoint de força de tração após a aplicação da função taper. Caso função taper esteja
desabilitada, será repetido o valor do P894.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de
precisão (x.x).
P892
Realimentação da
força de tração do
material
0.0 a 1000.0
[-]
%
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor da força de tração do material, sendo
esta força associada ao torque do motor.
Visualizado na HMI do CFW09 com uma casa de
precisão (x.x).
0 a 10000
[-]
mm
Parâmetro de monitoração.
Mostra o valor atual do diâmetro estimado da bobina.
P891
Diâmetro da
bobina
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Parâmetro
P890
Comprimento
P805
Modo manutenção
P804
Setpoint de
velocidade de
linha em modo
manutenção
Faixa
[Ajuste fábrica]
Unidade
0 a 65000
[-]
m
Descrição / Observações
Parâmetro de monitoração.
Mostra o comprimento atual do material bobinado
servindo para o cálculo estimado do diâmetro da
bobina.
0 ou 1
[0]
bit
Parâmetro de manutenção.
Em 0 modo manutenção desabilitado
Em 1 habilita modo manutenção para a lógica de funcionamento do bobinador. Serve para que possa ser
feita a calibração de velocidade do rolo acionado.
Desabilita a atuação do PID de controle e permite a
entrada de valor da velocidade de linha em m/min
através do parâmetro P804.
0 a 10000
[-]
m/min
Parâmetro de manutenção.
Define o valor do setpoint da velocidade de linha do
material a ser habilitado, quando em modo manutenção.
5 TRANSFERÊNCIA DAS APLICAÇÕES DE BOBINADORES NO WLP__
Com a conclusão da criação e configuração do aplicativo de bobinador escolhido, faz-se
necessário transferir o programa do usuário, os textos dos parâmetros do usuário e os valores
dos parâmetros utilizados no aplicativo para o cartão PLC. A caixa de "download", conforme
figura abaixo, é acessada quando o assistente de configuração é concluído ou então pelo
botão “Download (F8)” localizado na barra de comunicação.
Ao clicar em “OK” será iniciado a transferência dos itens selecionados, sendo respeitado a seqüência em que são mostrados na caixa de "download".
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Programa do usuário:
Transfere o aplicativo do bobinador criado, conforme figura abaixo. Para maiores detalhes sobre o processo de transferência, consulte o manual do WLP. Vale observar que, caso a
versão de firmware do cartão PLC seja diferente do aplicativo padrão (Ex: PLC2 v1.5x), o
programa do usuário será compilado e não será transferido para o cartão PLC. Neste caso,
será necessário transferir novamente o programa do usuário.
Textos dos parâmetros do usuário:
Transfere o texto dos parâmetros do usuário utilizados no aplicativo do bobinador criado,
conforme figura abaixo. Caso seja necessário alterar ou inserir mais parâmetros do usuário
na HMI do CFW09, as alterações podem ser feitas e transferidas por esta caixa de diálogo.
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Valores dos parâmetros:
Transfere o valor dos parâmetros utilizados no aplicativo do bobinador criado, conforme
figura abaixo. Caso seja necessário alterar ou inserir mais parâmetros do CFW09, da PLC ou
do usuário, as alterações devem ser feitas nesta caixa de diálogo, podendo ser salva até com
outro nome, como também transferida para o cartão PLC.
6 OBSERVAÇÕES GERAIS____________________________________
Alguns pontos devem ser verificados para garantir um bom funcionamento do bobinador
em questão. Na seqüência são listados alguns destes pontos.
Sinais analógicos:
Os sinais analógicos usados no aplicativo (setpoint de força, velocidade de linha e realimentação externa da força de tração) são de suma importância para o bom funcionamento do
bobinador. É importante averiguar como e por onde o cabo do sinal analógico está sendo
levado até o CFW09, ou seja, verificando qualidade do aterramento e do cabeamento. Portanto, é importante analisar o nível de oscilação do sinal e o quanto esta oscilação está atrapalhando no controle do bobinador. Para avaliar esta oscilação, pode-se usar o “Trend de variáveis” no WLP e monitorar as variáveis pertinentes aos sinais analógicos, não esquecendo de
considerar a precisão de leitura das mesmas, sendo 10 bits para AI1 e AI2 da placa de controle do CFW09 (chamadas no WLP de AI101 e AI102 respectivamente) e 13 bits com sinal para
a AI1 da placa PLC, como também, a precisão dos equipamentos que estão enviando estes
sinais para o CFW09.
Outra variável importante de analise é o valor da constante de tempo do filtro passa baixa
de 1 ordem. Valores ideais de uso ficam em torno de 100 à 300 ms, pois fazem sua função de
filtro do sinal e não transmitem atraso ao controle.
a
Com relação aos sinais de realimentação externa da força de tração do material, vale
observar o seu correto funcionamento e posicionamento de seus componentes, pois se não
estiverem corretamente instalados, irão transmitir sinais falsos ao controle e isto contribuirá
negativamente ao controle do bobinador. Ao utilizar célula de carga, o valor transmitido ao
controle nunca deve ser a saída com filtro, pois normalmente os transdutores de sinais possuem duas saídas, uma com filtro para um "display" e outra sem filtro que deve ser usada para o
controle.
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Configuração do CFW09:
Para um bom funcionamento do aplicativo para bobinador, antes se faz necessário avaliar o comportamento a vazio do CFW09, ou seja, observar a parametrização do mesmo e os
valores calculados no auto-ajuste, caso o mesmo esteja operando em modo vetorial. É importante também avaliar o modo de funcionamento escolhido entre as opções “Escalar”, “VVW”,
“Vetorial Sensorless” e “Vetorial com Encoder”, pois cada modo de funcionamento possui
uma precisão, tanto de velocidade quanto de torque.
Para avaliar o comportamento em modo vetorial, pode-se inicialmente monitorar o comportamento da velocidade do motor, utilizando a variável de leitura da velocidade do motor no
WLP (%SW0). É interessante também monitorar o comportamento das variáveis Id* e Iq* que
são as saídas dos reguladores de fluxo e torque respectivamente. Para ter acesso a estas
variáveis, programe P255 em 14 e P257 em 15, e no “Trend de variáveis” do WLP monitore
os parâmetros P029 e P030, onde serão mostrados os valores em percentual (%) sem casa
de precisão, ou seja, caso o valor seja 10.0% será visualizado 100. Para maiores detalhes
consulte o manual do CFW09. Verifique o comportamento destes sinais em várias velocidades e analise-os tomando como base uma oscilação de controle aceitável em torno de 2% na
média. Vale lembrar que no modo vetorial sensorless, tanto o controle do Id* quanto Iq* atuam
com amplitudes parecidas, mas em modo vetorial com encoder, somente o controle do Iq*
atua ficando o controle do Id* mais estável. Oscilações de controle maiores, faz-se necessário
ajustar os parâmetros dos reguladores de velocidade (Iq*) e fluxo (Id*) de acordo com sua
respectiva atuação, lembrando sempre começar pelo regulador que apresentar o maior valor
de oscilação.
Controlador PID:
Após a verificação dos sinais analógicos e do comportamento do CFW09 no controle do
bobinador, será necessário ajustar os ganhos do controlador PID do aplicativo do cartão PLC.
Este controle PID possui a função de controlar a força de tração do material, conforme já foi
visto anteriormente nos descritivos de cada tipo de bobinador. No aplicativo, existem valores
que foram utilizados em algumas aplicações práticas. Existem vários fatores, tais como, relação de redução, velocidade de linha máxima, inércia do bobinador, tipo de material bobinado
entre outros que influenciam os valores dos ganhos do controlador PID. Devido a isto, normalmente haverá correções nos valores indicados no aplicativo padrão, onde estes devem servir
de ponto de partida para o ajuste do bobinador.
Para iniciar o ajuste do controlador PID, é necessário monitorar as variáveis de controle,
como setpoint, realimentação de força, velocidade do motor entre outros que achar necessário; pode-se usar o “Trend de variáveis” do WLP para executar esta função. Para inicio do
ajuste, o valor do ganho derivativo deve ser zerado para que o mesmo não influencie no processo. Comece aumentando o valor do ganho proporcional e monitorando o comportamento
da realimentação de força; caso a mesma piore, diminua o valor do ganho e verifique a melhora do comportamento. Após achar um ponto onde não exista nem melhora nem piora do sistema, proceda ao ajuste do ganho integral da mesma maneira que para o ganho proporcional.
Após isto, caso ainda permaneça uma oscilação indesejável no controle ou atraso na resposta em acelerações ou desacelerações, insira o valor padrão do ganho derivativo. Proceda da
mesma maneira feita para os outros ganhos para o ajuste do ganho derivativo. Após isto, pode
ser necessário refazer alguns pequenos ajustes nos valores dos outros ganhos ajustados.
Outro fator importante de análise do controlador PID é o tempo de amostragem do mesmo. Este valor é inserido pelo parâmetro P766 e sempre deve ser maior que o ciclo de scan
do cartão PLC que pode ser visualizado no P751.
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