如圖所示切紙機電氣控制系統由上位機、控制器、變頻器、異步電機和編碼器組成。操作工人可以通過觸摸屏設定送紙速度，切紙長度等參數，由控制器根據輸入的參數計算各電機的轉速，然后通過串行FC總線協議向各變頻器發送運行指令。變頻內部進行速度閉環來精度控制轉速。

  系統中在控制器內部建立起各電機轉速的數學公式，通過串行總線向變頻器發送運行指令，變頻內部只需設定通訊參數即可接收到控制器發送的指令。在控制器內部按照Danfoss內部的FC協議格式編寫自由口指令，在此須注意的是控制器內部的通訊參數設置必須和變頻內部一致，否則變頻器無法接收通訊指令。

Danfoss變頻器的串行通訊為異步半雙工的方式，使用字節奇偶校驗和塊傳送異或校驗方法，從機地址最多可以設定到126。每個電碼由一個起始字節(STX)開始，這個起始字節為STX=02H，隨后緊跟一個表示電碼長度(LGE)的字節和表示變頻器地址的字節(ADR)，然后是一些數據字節。整個電碼由一個數據控制字節(BCC結束位)來結束。具體格式請參考變頻器設計指南。

控制器編寫好通訊協議程序后，觸摸屏設定工藝參數并且啟動運行，控制器即可依次向各變頻器發送通訊指令。本系統采用西門子CPU226CN作為控制器。在通訊運行指令向各個變頻器發送之后，具體實施的怎么樣就要看變頻內部速度閉環的控制情況了。此系統較難把握的是：在不用伺服系統和其他運動卡件的情況下，如何使運動系統達到比較高的轉速精度來保持較低的切紙誤差。采用Danfoss變頻器速度閉環控制，并采用VVCplus（電壓矢量帶反饋）控制原理能較容易的實現其精度要求。在此項目中Danfoss 變頻家族中的VLT2900和FC300速度閉環控制以較高的精度，穩定的性能出色的完成了這一任務。在實際生產中達到了工藝要求，并得到了顧客的認可。

2.2系統設計注意事項

在調試過程時必須配置好各個相關參數，否則速度閉環控制不能執行。

具體注意以下幾點：

1 編碼信號類型的選擇問題

編碼器須采用PNP型（24V，線長不超過5m），否則變頻器不接受信號導致閉環失敗，具體狀況是VLT2900出現高于實際頻率5Hz運行，FC300出現A60編碼器丟失故障。

2 FC300變頻相序應正確

因為FC300接受的AB兩相編碼信號，存在正反向問題，所以根據實際情況調整AB相序。相序調整不當同樣會出現A60故障。

3 VLT2900 參數設置問題

VLT2900閉環參數設置與FC300不完全一樣，這樣如果按設置FC300參數的邏輯設定2900往往會出現錯誤。除此之外2900內部參數中設定編碼器線數比較抽象，很容易導致閉環失敗。

VLT2900閉環失敗的癥狀是變頻器往往高于實際頻率5HZ運行，而不是飛車或報警。閉環失敗原因無非是參數設置和信號反饋問題，在編碼器選擇安裝正確后，參數設置就顯得尤為重要了。

下面是列舉了較容易出錯的參數

1）參數205“最大設定值” 單位是RPM而非HZ,設定時應注意。

2）參數327“脈沖給定/回授值”是設定編碼器線數，

計算公式計算如下：

          327參數值=編碼器線數*205參數/60

3）參數307“33端子功能”設置為29“脈沖回授”，而非同FC300設置為“無功能”。

4 PID參數設定問題

良好的PID設定值能使系統保持良好的動態性能，并能最大限度的減少誤差的存在。在現場應根據實際情況合理的配置PID參數，以使系統在最佳狀態運行。另外還應合理設置“低通濾波時間”（通常此參數與編碼器分辨率成反比），這樣能有效的衰減反饋信號的振蕩，增強抗干擾能力，從而提高系統的穩定性能。

5編碼器信號的處理

編碼器信號出現問題是在工控領域中比較常見的，往往因為編碼器固定不牢，或因周圍干擾引起脈沖丟失現象而導致反饋信號不準。

在安裝編碼器時不準有松動現象，延長信號線時應用抗干擾性強的屏蔽線，并保持良好的接地。另外動力線和信號線應單獨交叉走線，若平行走線時不能相隔太近，以免干擾信號。

結束語

本系統是運動控制系統中最常見的同步傳動的一種控制方式，在工業控制中電機之間的同步運動最為常見，一般在運動精度比較高的系統中常常采用伺服控制，成本相對來說比較高。在本系統中使用了普通的異步電機，并采用Danfoss驅動器能比較輕松的達到了同步控制精度的要求，大大節約了成本，有著廣泛的應用前景。