默貝克MT110變頻器（qì）在旋切機中的應用方案
一、引言
旋切機作為木材加工行（háng）業的關鍵設備，主要功能是將原木（mù）旋（xuán）切成均勻的薄木片（單（dān）板），這些單板廣泛應用於膠合板、家具、裝飾材料等產品的生產。為（wéi）實現高效、精確的加工，旋切機需依賴多個電機的協同工作，包括（kuò）驅動原木（mù）旋轉的主軸電機、負責切削的切刀電機、輸送單板（bǎn）的（de）輸送帶電機以及控製切（qiē）削厚度的進給電機。這些電機的轉速和扭矩需精確（què）調節，以確保加工質（zhì）量和生產效率。變頻器作為能靈活（huó）控製電機運行狀態的電氣設備，在旋切機中起著至關重要的作用。本文將詳細闡述默貝（bèi）克MT110變頻器在旋切機各（gè）電機控製環節的應用，涵蓋功能分析、變頻器選型、接線設（shè）計、參數設置以及PLC和觸（chù）摸屏的集成應用。
二、旋切機功能分析
旋切機（jī）的核（hé）心（xīn）任務是將原木加工成單板，其工作過程涉及原木的固定與旋轉、切刀的切削（xuē）、單板的輸送以及切削厚度的精確控製（zhì）。以下是對旋切機中各主要電機功能的詳細分（fèn）析：
（一）主軸電機（jī）（旋（xuán）轉功能）
功能：負責驅動原木旋轉，是旋切機中最核心的動力（lì）部件（jiàn）。
特點：功率需求較高，通常在5.5kW至15kW之間（視設備規模（mó）而定），需要穩定（dìng）的轉速輸出，同時（shí）能夠根據加工需求動態調整轉速（sù）。
控製需求：變頻器需支持矢量控製模式，以保證低速時的高扭矩（jǔ）輸（shū）出，並能夠接受外部速度給定信號（如PLC輸（shū）出或電（diàn）位器調節）。
（二）切刀電機（切削功（gōng）能（néng））
功能：驅動切刀對旋轉（zhuǎn）的原木（mù）進行切削，生成單板。
特點：功率（lǜ）一般在3kW至7.5kW之間，轉速需（xū）根據（jù）單（dān）板厚度實時調（diào）整，且（qiě）切削過（guò）程中需要穩（wěn）定的力矩支持（chí）。
控製需求：變頻器需具備快速啟停能力和精（jīng）確（què）的速度控（kòng）製功能，通常需要（yào）與主軸電機的運行狀態同步。
（三）輸送帶電（diàn）機（輸送功能）
功能：將切削（xuē）完成（chéng）的單板平穩輸（shū）送出設備，確保生產連續性（xìng）。
特點：功率較小（xiǎo），通常在0.75kW至（zhì）2.2kW之間，要（yào）求速度與切（qiē）削節奏匹配。
控製需（xū）求：變頻器需支持簡單的速（sù）度調節功能，可能需要與切刀電機聯動（dòng）運行。
（四）進給電機（進給功能）
功能：控製（zhì）切刀或原木的進給速度，直接決定單板的厚度。
特點：功率（lǜ）較小（0.75kW至1.5kW），可以是異步電機或伺（sì）服電機，要求（qiú）高精度的（de）速度控製。
控製需求：若使用（yòng）異步電機，變頻器需支持高精度速度調節（jiē），並接（jiē）受外部模（mó）擬量信（xìn）號輸入；若使用伺服電機，則需（xū）搭配專用伺服驅動器。
（五）其（qí）他輔助電（diàn）機
通過以上分析可以看（kàn）出，旋切機的電機控製需求多（duō）樣，主軸電機（jī）和切刀電機需要高性能控製，而輸送帶電機和進給電機則更注重速度的（de）穩（wěn）定性和精確性。默貝克MT110變頻器憑（píng）借其靈活的控製模式（shì）和豐富的功能（néng），成為滿足這些需求的最佳選擇。
三、默貝克MT110變頻器應用方案
（一）變（biàn）頻器應用位置
根據旋切機的功能特點，默貝克MT110變頻（pín）器可應用在以下關鍵電機位置：
主軸電機：采用MT110變頻器實現矢量控製，確保原木旋轉的穩定性（xìng）。
切刀（dāo）電機：使用（yòng）MT110變頻器進行速度控製，與主（zhǔ）軸電機同步運行。
輸送帶電（diàn）機：通過MT110變頻器實現簡單的（de）速度調節。
進給電機：若采用異步電機，可使（shǐ）用MT110變頻器進（jìn）行高精度速度控製（zhì）；若為（wéi）伺服電（diàn）機，則需另配伺服驅動器。
（二（èr））變頻器選型
假設一台中型旋切機的電機功（gōng）率配置（zhì）如下：
主軸電機：7.5kW
切刀電機：5.5kW
輸送帶電機：1.5kW
進給電機：1.1kW（異步電機）
根據電（diàn）機功率和負載特（tè）性，選擇以下默貝克MT110變頻器型（xíng）號：
主軸電機：MT110 - 7.5kW（額定功率7.5kW，380V三相）
切刀電機：MT110 - 5.5kW（額（é）定功率5.5kW，380V三相）
輸送帶電機：MT110 - 1.5kW（額定功率1.5kW，380V三相）
進給電機：MT110 - 1.1kW（額定功率1.1kW，380V三相（xiàng））
選型（xíng）時需確保（bǎo）變頻器的額定容量（liàng）略高於電機功率，以留出一定的餘量，應對可能（néng）的過載情況。
（三）接線（xiàn）設計
以下以主軸電機（7.5kW）的MT110變頻器為例，詳細說明接線方（fāng）式。其他（tā）電機（jī）的接線方式類似，僅需根據功率和控製需求調整。
1. 主電路接線
電源輸入（rù）：將三相380V電源分別接入變頻（pín）器（qì）的R、S、T端子。
電機輸出：將變頻器的U、V、W端子連接至主軸電機的三相輸入端。
接地：將變頻（pín）器的接地端子和電機的接地（dì）端子連接至地線，確保電氣安（ān）全。
主電路接線示（shì）意圖（文字描（miáo）述）：
複製代碼電源（380V三相）L1 ---- RL2 ---- SL3 ---- T||---- 接地端（duān）子 ---- 地線|U ---- 電（diàn）機U相V ---- 電機V相W ---- 電機W相||---- 電機接（jiē）地端子 ---- 地線
2. 控製電路接線
MT110變頻器的控製（zhì）端子包括數字輸（shū）入（DI）、模擬量輸入（AI）和繼電器輸出（RO）等。以主軸電機控製為例：
啟（qǐ）動/停止控製（zhì）：
DI1（正轉啟動）：連接至PLC輸出點（如Y0），通過PLC控製變頻（pín）器啟動。
DI2（停止）：連接至PLC輸（shū）出（chū）點（如Y1），通過（guò）PLC控製（zhì）變頻器停止。
COM：公共端（duān），連接至PLC的公共端。
速度給定：
故障輸出：
控製電（diàn）路接線示意圖（文字描述）：
| PLC輸出 |
| Y0 ---- DI1（正轉啟動） |
| Y1 ---- DI2（停止） |
| COM ---- PLC公（gōng）共端 |
|
|
| PLC模擬量輸出 |
| 0 - 10V ---- AI1（速度給定） |
| GND ---- GND |
|
|
| 變頻器（qì）繼電器輸出 |
| RO1A ---- X0（PLC輸入，故障（zhàng）檢測） |
| RO1B ---- PLC公共端 |
（四）參數設置
以（yǐ）主軸電機（7.5kW）的MT110變頻器為例，列出關鍵參數設置。假設MT110變頻器的參數編號（hào）與通用變頻器類似，具體設置如下：
P0.03（控製方式）：設為1（矢量控製無PG），適合主軸電機的高扭矩需求。
P0.04（運行命令來（lái）源）：設（shè）為1（端子控製），通過DI1/DI2控製啟停。
P0.06（頻率給定來源）：設為2（AI1模擬量輸入），通過PLC的0 - 10V信號給（gěi）定速度。
P1.00（電（diàn）機（jī）額定功率）：設為7.5（7.5kW）。
P1.01（電機額定電壓）：設為380（380V）。
P1.02（電（diàn）機額定頻率）：設為（wéi）50（50Hz）。
P1.03（電機額定轉速（sù））：設為1460（假設為4極電機，50Hz時（shí）轉速約為1460rpm）。
P2.00（加速時間）：設為（wéi）5（5秒（miǎo）），避免啟動衝擊。
P2.01（減速時間）：設為5（5秒），確保平穩停止。
P5.00（DI1功能）：設為1（正轉運行）。
P5.01（DI2功能）：設為（wéi）2（停止）。
P6.00（繼電器輸出功能）：設為（wéi）1（故（gù）障輸出）。
其他電機的參數設置需根據具體功能調整：
切刀電機：加速（sù）/減速時間可設為3秒，以適應快速啟停需求。
輸送帶（dài）電機：可采用V/F控製（P0.03 = 0），簡化（huà）控製邏輯。
進給電機：需高精度速度控製，可調整AI1的增益和偏置參數（如P4組參數）。
參數設置示例表格：
| 參數編號 | 描述 | 主軸電機設置 | 切刀電（diàn）機設置 | 輸送帶電（diàn）機設置 | 進給電機設置 |
|---|
| P0.03 | 控製方式 | 1（矢量） | 1（矢量（liàng）） | 0（V/F） | 1（矢量） |
| P0.04 | 運（yùn）行（háng）命令來源 | 1（端子） | 1（端子（zǐ）） | 1（端子） | 1（端子） |
| P0.06 | 頻率給（gěi）定來源 | 2（AI1） | 2（AI1） | 2（AI1） | 2（AI1） |
| P1.00 | 電機額定功率（kW） | 7.5 | 5.5 | 1.5 | 1.1 |
| P2.00 | 加速時間（秒） | 5 | 3 | 2 | 2 |
| P2.01 | 減速時間（秒） | 5 | 3 | 2 | 2 |
（五）PLC和觸摸屏選配及應（yīng）用
1. 選型
為實現旋切機的自（zì）動化控製，需配備PLC和觸摸屏：
2. PLC程序設計
PLC負責（zé）協調（diào）各電（diàn）機的工（gōng）作，主要（yào）功能包括：
啟停控製：通過PLC輸出點（如Y0、Y1）控製各變頻器的（de）DI1/DI2，實現（xiàn）電機的啟停。
速度調節：通過PLC的模擬量輸出模塊（0 - 10V）控製變頻器的AI1，動態調整各電機速度。
同步控製：通過程序（xù）計算主（zhǔ）軸電機（jī）與切刀電機的速度比例，確保切削厚度一致（zhì）。
故障檢測：通過（guò）變頻器的繼電器輸出（RO1A/RO1B）將故障信號反饋至PLC輸入點（diǎn）（如（rú）X0），觸發（fā）報警（jǐng）。
PLC控（kòng）製示意圖（tú）（文字描述）：
| PLC |
| Y0 ---- 主軸變頻器DI1（啟動） |
| Y1 ---- 主軸變（biàn）頻器DI2（停止） |
| AO0 ---- 主軸變頻器AI1（速度給定） |
| X0 ---- 主軸變頻（pín）器RO1A（故障（zhàng）輸入） |
|
|
| Y2 ---- 切刀變頻器DI1（啟動） |
| Y3 ---- 切刀（dāo）變頻器DI2（停止） |
| AO1 ---- 切刀變（biàn）頻器AI1（速（sù）度給定） |
| X1 ---- 切刀變（biàn）頻器RO1A（故障輸入） |
|
|
| 觸摸屏 ---- PLC（通（tōng）過Profinet通信） |
PLC程序偽代碼示例：
| VAR |
| Start_Main : BOOL; // 主軸電機啟動信號 |
| Stop_Main : BOOL; // 主軸電機（jī）停止信號 |
| Speed_Main : REAL; // 主軸（zhóu）電機速度（0 - 10V） |
| Start_Feed : BOOL; // 進給電機啟動信號 |
| Stop_Feed : BOOL; // 進（jìn）給電機停止信號 |
| Speed_Feed : REAL; // 進給電機速度（0 - 10V） |
| Start_Conveyor : BOOL; // 輸送帶電機啟動信號 |
| Stop_Conveyor : BOOL; // 輸（shū）送帶電機停止信號 |
| Speed_Conveyor : REAL; // 輸送帶電機速度（0 - 10V） |
| END_VAR |
|
|
| // 主軸電機控製 |
| IF Start_Main AND NOT Stop_Main THEN |
| Inverter_Main.CommandWord := 16#83; // 運行正轉 |
| Inverter_Main.FrequencyReference := Speed_Main * 5; // 0 - 10V對（duì）應0 - 50Hz |
| ELSE IF Stop_Main THEN |
| Inverter_Main.CommandWord := 16#80; // 停止 |
| END_IF |
|
|
| // 進給電機控製 |
| IF Main_Spindle_At_Speed AND Start_Feed AND NOT Stop_Feed THEN |
| Inverter_Feed.CommandWord := 16#83; |
| Inverter_Feed.FrequencyReference := Speed_Feed * 5; |
| ELSE IF Stop_Feed THEN |
| Inverter_Feed.CommandWord := 16#80; |
| END_IF |
|
|
| // 輸送帶電機控製 |
| IF Cutting_In_Progress AND Start_Conveyor AND NOT Stop_Conveyor THEN |
| Inverter_Conveyor.CommandWord := 16#83; |
| Inverter_Conveyor.FrequencyReference := Speed_Conveyor * 5; |
| ELSE IF Stop_Conveyor THEN |
| Inverter_Conveyor.CommandWord := 16#80; |
| END_IF |
3. 觸（chù）摸屏界麵設計
觸摸屏用於參數設（shè）置和運（yùn）行狀態監控，主要界麵包括：
主界麵（miàn）：顯示各電機的（de）運行狀態（運行/停止）、當前速度（Hz）、故障狀態。
參數設置界麵：設置各電機的目標速度（dù）（通過PLC的AO輸出）、單板厚度（通過進給電機速度調節）。
報警界麵：顯示變頻器故障信息（如過載、過熱），並提供複位按（àn）鈕。
（六）安全事（shì）項
為確保設備的安全運行，需注（zhù）意以下事項：
電氣（qì）安全：確保變頻器和電機的接地可靠，避免漏電風險。
操（cāo）作安全：在觸摸屏（píng）上設置急停按鈕，通過PLC控製所有變頻器同時停止。
過載保護：在（zài）變頻器（qì）參數中（zhōng）設置過載保護功（gōng）能（如（rú）P9組參數（shù）），防止電機過（guò）熱。
維護安全：定期檢查變頻器的散熱風（fēng）扇和接線端子，確保長期運行的穩定性。
四、總結
通過以上方案，默貝克MT110變頻器能夠全麵滿足旋切（qiē）機的控製需求：
主軸電機：實現原木平穩旋轉，速度可調，確保加工連續性。
切刀電機：與主軸電機同步（bù）運行，保（bǎo）證切削（xuē）質量。
輸送帶電機（jī）：穩定輸送單板，速度與切削節奏匹配。
進給電機：精確控製單板厚度，提升產品一致性。
PLC和觸摸屏：實現自動化控製和人機交（jiāo）互，提高設備（bèi）效率和操作便捷性。
該（gāi）方（fāng）案的優勢在於（yú）其模塊化設計和靈活性，用戶可根據（jù）實際需求調整電（diàn）機功率、變頻器型號和控（kòng）製（zhì）參數。同時，通過PLC和（hé）觸摸屏的集成，旋切機能夠實現更高的（de）自動化水平（píng），顯著提升生產效率（lǜ）和產品（pǐn）質量。
