آموزش تابع Traverse در درایو GD200A اینوت

کنترل تراورس یک راهکار تعبیه شده در درایو است که به ماشین‌ها کمک می‌کند مواد را به ‌صورت منظم و یکنواخت روی قرقره یا رول بپیچند. این راهکار معمولاً در صنایعی به‌کار می‌رود که با سیم، کابل، فیلم، کاغذ یا نخ‌های نساجی سر و کار دارند. در این مقاله از تتاصنعت، به آموزش تابع Traverse در درایو GD200A اینوت می پردازیم.

می‌توانید آن را مثل مغز دستگاه در نظر بگیرید که به ماشین می‌گوید هنگام پیچیدن، چگونه به چپ و راست حرکت کند تا مواد در یک نقطه جمع نشوند.

چرا حرکت تراورس مهم است؟

وقتی ماده‌ای روی یک رول پیچیده می‌شود، نمی‌تواند فقط در یک نقطه بچرخد بلکه لازم است به‌صورت کنترل‌شده به چپ و راست هم حرکت کند به این حرکت رفت‌وبرگشتی، تراورس گفته می‌شود.

اگر تراورس درست انجام شود:

• رول یکنواخت و پایدار خواهد بود.
• به ماده آسیب نمی‌رسد.
• نگهداری، حمل و استفاده بعدی از رول آسان‌تر می‌شود.

عملکرد Traverse در اینورتر  GD200A

در اینورتر GD200A، تراورس برای کاربردهایی طراحی شده است که در آن‌ها توزیع یکنواخت ماده، پخش مناسب یا یکنواختی در پیچش نیاز است.

هدف از  Traverse در GD200A

در اینورتر GD200A، عملکرد تراورس برای کاربردهایی طراحی شده است که در آن‌ها تغییرات دوره‌ای سرعت حول یک فرکانس پایه به‌منظور دستیابی به توزیع یکنواخت ماده، پخش مناسب یا یکنواختی در پیچش مورد نیاز است.

برخلاف سیستم‌های تراورس مبتنی بر حرکت چندمحوره، در GD200A تراورس از طریق مدوله‌کردن مستقیم فرکانس خروجی موتور انجام می‌شود. به همین دلیل، این روش برای سیستم‌هایی مناسب است که در آن‌ها اجزای مکانیکی، تغییرات سرعت را به اثرات جانبی یا توزیعی تبدیل می‌کنند؛ مانند مکانیزم‌های راهنمای حرکت، غلطک‌های نوسانی یا پخش‌کننده‌های مواد.

کاربردهای متداول شامل ماشین‌های پیچش نساجی، فرآیندهای الیاف شیمیایی و سایر فرآیندهای پیوسته‌ی پیچش یا لایه‌پیچی هستند.

نحوه عملکرد تابع Traverse  در درایو GD200A اینوت

با فعال شدن عملکرد تراورس، اینورتر دیگر روی یک فرکانس خروجی ثابت باقی نمی‌ماند. در عوض، فرکانس خروجی به‌صورت پیوسته بالا و پایینِ یک فرکانس مرکزی مشخص‌شده تغییر می‌کند.

فرکانس مرکزی همان فرکانس کاری عادی است که توسط درایو فرمان داده می‌شود (مثلاً از طریق کی‌پد، ورودی آنالوگ یا ارتباطات). عملکرد تراورس یک نوسان کنترل‌شده را حول این مقدار اعمال می‌کند.

این نوسان دارای ویژگی‌های زیر است:

• دامنه مشخص (میزان انحراف فرکانس)
• زمان افزایش مشخص (سرعت بالا رفتن فرکانس)
• زمان کاهش مشخص (سرعت پایین آمدن فرکانس)

نتیجه، یک شکل موج فرکانسی نرم و تکرارشونده بدون تغییرات پله‌ای و ناگهانی است.

پارامتر فعال‌سازی تابع Traverse  در درایو GD200A اینوت

پارامتر P08.15 پارامتر اصلی فعال‌سازی و مقیاس‌دهی عملکرد تراورس است.

• اگر P15 برابر صفر باشد، عملکرد تراورس غیرفعال بوده و اینورتر با فرکانس ثابت کار می‌کند.
• اگر P15 بزرگ‌تر از صفر باشد، تراورس فعال می‌شود و مقدار آن درصد تغییر فرکانس نسبت به فرکانس مرکزی را مشخص می‌کند.

محدوده تراورس برابر است با حاصل‌ضرب فرکانس مرکزی در مقدار P08.15، بنابراین فرکانس خروجی به‌صورت متقارن و در محدوده حداقل و حداکثر مجاز اینورتر در بالا و پایینِ مقدار مرکزی نوسان خواهد کرد.

محدودیت های فرکانس در تابع Traverse  در درایو GD200A اینوت

اینورتر GD200A اینوت محدودیت‌های حد بالا و حد پایین فرکانس را اعمال می‌کند. اگرچه محدوده تراورس نسبت به فرکانس مرکزی محاسبه می‌شود، اینورتر به‌صورت داخلی موارد زیر را اعمال می‌کند:

• حد بالای فرکانس
• حد پایین فرکانس

این محدودیت‌ها تضمین می‌کنند که فرکانس نوسانی همواره در محدوده‌ای ایمن و مجاز باقی بماند. اگر شکل موج محاسبه‌شده از این حدود فراتر برود، به‌طور خودکار محدود می‌شود. این موضوع به‌ویژه زمانی اهمیت دارد که تراورس در نزدیکی حداکثر فرکانس کاری استفاده شود.

مؤلفه جهش ناگهانی فرکانس در تراورس درایو GD200A اینوت

پارامتر P08.16 یک مؤلفه تغییر فرکانس اضافی را نسبت به دامنه تراورس تعریف می‌کند. این پارامتر یک جهش یا افست کنترل‌شده را در حرکت تراورس ایجاد می‌کند که به‌صورت درصدی از دامنه تراورس (AW) بیان می‌شود.

از نظر عملکردی، این قابلیت امکان شکل‌دهی دقیق‌تر مسیر تغییر فرکانس را فراهم می‌کند که برای موارد زیر مفید است:

• جلوگیری از نقاط رزونانس
• بهبود پخش مواد در نواحی تغییر جهت
• افزایش یکنواختی توزیع در کاربردهای حساس پیچش

این تغییر یک پله‌ی سخت و ناگهانی نیست و همچنان تحت کنترل پارامترهای زمانی تراورس قرار دارد.

پارامترهای زمانی  Traverse

پارامتر های P08.17 و P08.18 برای زمان افزایش و کاهش فرکانس تراورس هستند. در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

پارامتر زمان افزایش  Traverse(P08.17)

این زمان مدت لازم برای تغییر فرکانس خروجی از کمترین فرکانس تراورس به بیشترین فرکانس تراورس است.

از دیدگاه حرکتی، این پارامتر مستقیماً بر موارد زیر تأثیر می‌گذارد:

• میزان تند یا نرم بودن افزایش فرکانس
• تنش مکانیکی وارد بر سیستم
• نرمی حرکت ماده

زمان‌های طولانی‌تر نوسانات نرم‌تر و کندتری ایجاد می‌کنند، در حالی که زمان‌های کوتاه‌تر باعث مدولاسیون سریع‌تر می‌شوند.

پارامتر زمان کاهش  Traverse(P08.18)

پارامتر P08.18 زمان کاهش فرکانس تراورس را مشخص می‌کند. این زمان مدت لازم برای کاهش فرکانس خروجی از بیشترین فرکانس تراورس به کمترین مقدار آن است.

در کنار هم، P08.17 و P08.18 دوره کامل چرخه تراورس را تعریف می‌کنند. این دو الزاماً نباید برابر باشند و امکان رفتار نامتقارن در افزایش و کاهش فرکانس را متناسب با نیاز فرآیند فراهم می‌کنند.

ویژگی‌های شکل موج فرکانس تراورس

با فعال بودن عملکرد تراورس، اینورتر GD200A یک شکل موج فرکانسی با ویژگی‌های زیر تولید می‌کند:

• یک فرکانس مرکزی (فرکانس تنظیم‌شده)
• یک فرکانس پایین تراورس
• یک فرکانس بالای تراورس
• گذارهای خطی یا رمپی بین این نقاط

این شکل موج پیوسته و نرم بوده و با کنترل شتاب و کاهش شتاب اینورتر هماهنگ است، نه به‌صورت تغییرات پله‌ای.

این موضوع سازگاری کامل با موتورهای القایی استاندارد را تضمین کرده و از شوک گشتاوری جلوگیری می‌کند.

تعامل تابع Traverse  با سایر توابع در درایو  GD200A اینوت

عملکرد تراورس در چارچوب کلی کنترل فرکانس GD200A عمل می‌کند و با موارد زیر هم‌زمان فعال است:

• تنظیمات شتاب و کاهش شتاب
• توابع اجتناب از فرکانس‌های خاص (Jumping Frequency)
• محدودیت‌های فرکانس
• فرمان‌های خارجی فرکانس

اما اگر P08.15 برابر صفر باشد، کل منطق تراورس غیرفعال شده و کنترل عادی فرکانس اعمال می‌شود.

عملکرد تراورس در سطح کاربرد

از دیدگاه کاربردی، عملکرد تراورس در GD200A باید به‌صورت زیر در نظر گرفته شود:

• یک ابزار مدولاسیون فرکانس، نه کنترل موقعیت
• روشی برای ایجاد نوسان کنترل‌شده بدون نیاز به منطق PLC خارجی
• راهکاری برای بهبود توزیع ماده با حداقل پیچیدگی سیستم

طراحی مکانیکی همچنان مسئول تبدیل تغییرات فرکانس به اثر فیزیکی موردنظر تراورس است. در ادامه به شرح کامل پارامترهای Traverse در GD200A می پردازیم.

بررسی عملکرد تابعTraverse در درایو GD200A اینوت در ماشین‌های پیچش

اینورتر GD200A به‌طور مستقیم ماده را به چپ و راست حرکت نمی‌دهد بلکه سرعت موتور را کنترل می‌کند.

در بسیاری از ماشین‌های پیچش، سرعت موتور به‌صورت مکانیکی به نحوه پخش ماده مرتبط است. برای مثال، تغییر سرعت می‌تواند روی یک شافت مارپیچ، بادامک، گاید نوسانی یا مکانیزم‌های پخش مبتنی بر اصطکاک اثر بگذارد.

به همین دلیل، تغییر سرعت موتور باعث تغییر نحوه نشستن ماده روی رول می‌شود. عملکرد تراورس از همین موضوع استفاده می‌کند و با ایجاد تغییرات عمدی و تکرارشونده در سرعت موتور، پخش ماده را کنترل می‌کند.

نقش فرکانس مرکزی تابعTraverse در درایو GD200A اینوت در ماشین‌های پیچش

قبل از بررسی پارامترهای تراورس، لازم است یک مفهوم کلیدی را روشن کنیم. فرکانس مرکزی همان سرعت کاری عادی موتور پیچش است. این همان سرعتی است که اگر تراورس خاموش باشد، از آن استفاده می‌شود.

در عمل، این فرکانس معادل است با:

• سرعت پایه‌ی پیچش رول
• سرعت متوسطی که ماده به داخل کشیده می‌شود.

تمام رفتار تراورس حول این سرعت مرکزی اتفاق می‌افتد.

میزان تغییر دامنه تراورس پارامتر P08.15

پارامتر P08.15 مشخص می‌کند که سرعت موتور تا چه اندازه می‌تواند بالاتر و پایین‌تر از سرعت مرکزی تغییر کند. در ماشین پیچش، این پارامتر مستقیماً روی پهنای پخش ماده روی رول اثر می‌گذارد.

اگر مقدار P08.15 کوچک باشد، تغییرات سرعت کم است. سیستم مکانیکی واکنش ملایمی نشان می‌دهد و ماده در یک ناحیه‌ی باریک پخش می‌شود. نتیجه، پیچش فشرده و متمرکز است.

اگر P08.15 بزرگ‌تر باشد، نوسان سرعت بیشتر می‌شود. سیستم مکانیکی واکنش قوی‌تری دارد و ماده حرکت جانبی بیشتری پیدا می‌کند. در نتیجه، پخش ماده روی عرض رول یکنواخت‌تر و گسترده‌تر خواهد بود.

به‌صورت کاربردی:

• P15 کوچک باشد، الگوی پیچش باریک است.
• P15 بزرگ باشد، الگوی پیچش پهن است.

اگر P08.15 صفر باشد، سرعت موتور اصلاً تغییر نمی‌کند و هیچ اثر تراورسی ایجاد نمی‌شود.

فرکانس‌های بالایی و پایینی– Traverse  لبه‌های کویل

پس از تنظیم P08.15، اینورتر یک بیشترین سرعت و یک کمترین سرعت را حول فرکانس مرکزی محاسبه می‌کند.

روی ماشین، این دو سرعت نشان‌دهنده‌ی حدود بیرونی رفتار پیچش هستند. در یک سمت، سیستم ماده را به یک لبه‌ی رول هل می‌دهد. در سمت دیگر، ماده به سمت لبه‌ی مقابل هدایت می‌شود.

خرید اینورتر تضمین می‌کند که این حدود در بازه‌ی ایمن فرکانسی باقی بمانند تا موتور نه بیش‌ازحد تند شود و نه دچار افت سرعت یا ایست شود.

زمان افزایش  Traverse پارامتر (P08.17) – سرعت حرکت جانبی ماده

پارامتر P08.17 مشخص می‌کند که موتور در چه مدت زمانی از کمترین سرعت تراورس به بیشترین سرعت برسد.

در ماشین پیچش، این پارامتر تعیین می‌کند که ماده با چه سرعتی از یک سمت رول به سمت دیگر حرکت کند.

اگر P08.17 بزرگ باشد، تغییر سرعت آهسته انجام می‌شود. حرکت ماده نرم و یکنواخت است و برای مواد حساس یا ماشین‌هایی که به لرزش حساس‌اند مناسب است.

اگر P08.17 کوچک باشد، افزایش سرعت سریع‌تر است. ماده با سرعت بیشتری جابه‌جا می‌شود که می‌تواند بهره‌وری را بالا ببرد، اما تنش مکانیکی را هم افزایش می‌دهد.

می‌توان این موضوع را به رانندگی تشبیه کرد:

• زمان افزایش طولانی مثل چرخاندن آرام فرمان است
• زمان افزایش کوتاه مثل چرخاندن سریع فرمان

هر دو به یک نقطه می‌رسند، اما حس حرکت و میزان فشار کاملاً متفاوت است.

زمان کاهش Traverse پارامتر P08.18 – نحوه برگشت حرکت

پارامتر P08.18 مشخص می‌کند که موتور در چه مدت زمانی از بیشترین سرعت تراورس دوباره به کمترین سرعت برگردد. این موضوع معادل حرکت برگشتی ماده روی رول است.

اگر P08.18 با P08.17 برابر باشد، حرکت تراورس متقارن است و ماده به‌صورت یکسان به چپ و راست حرکت می‌کند.

اگر P08.18 بزرگ‌تر یا کوچک‌تر باشد، سرعت برگشت متفاوت خواهد بود. این حالت زمانی مفید است که یک سمت رول نیاز به حرکت ملایم‌تری داشته باشد یا عدم تقارن مکانیکی دستگاه جبران شود.

دامنه جهش فرکانسی  پارامتر P08.16 – تنظیم دقیق رفتار در لبه‌ها

پارامتر P08.16 یک تنظیم کنترلی درون حرکت تراورس ایجاد می‌کند که به‌صورت درصدی از دامنه تراورس بیان می‌شود.

در کاربردهای واقعی پیچش، این پارامتر بیشتر برای شکل‌دهی رفتار سیستم در نزدیکی لبه‌های رول استفاده می‌شود.

از جمله کاربردهای آن:

• جلوگیری از رسیدن سیستم به نقاط رزونانس
• جلوگیری از تجمع بیش‌ازحد ماده در کناره‌ها
• یکنواخت‌تر شدن لایه‌ها در نواحی تغییر جهت

با وجود نام آن، این تغییر یک پرش خشن یا ناگهانی نیست؛ اینورتر همچنان زمان‌بندی را رعایت می‌کند و حرکت نرم و قابل پیش‌بینی باقی می‌ماند.

یک چرخه کامل Traverse یعنی یک بار پخش کامل ماده

وقتی همه‌ی این پارامترها با هم کار می‌کنند، ماشین پیچش یک چرخه کامل را تجربه می‌کند:

موتور از نزدیکی کمترین سرعت تراورس شروع می‌کند، در مدت زمان افزایش به بیشترین سرعت می‌رسد و سپس در زمان کاهش دوباره به سرعت اولیه برمی‌گردد. این توالی، یک چرخه کامل تراورس را تشکیل می‌دهد.

هر چرخه معادل یک بار پخش کامل ماده در عرض رول است.

یک مثال از ماشین پیچش فیلم پلاستیکی

فرض کنید یک ماشین پیچش فیلم پلاستیکی با GD200A کار می‌کند. اپراتور ابتدا سرعت عادی پیچش را برای تولید تنظیم می‌کند. سپس:

• P15 را طوری تنظیم می‌کند که فیلم در عرض رول پخش شود.
• P17 را به‌اندازه‌ای بزرگ می‌گیرد که تنش ناگهانی به فیلم وارد نشود.
• P18 را برای برگشت نرم هماهنگ می‌کند.
• P16 را کمی تنظیم می‌کند تا لبه‌ها تمیز باقی بمانند.

در حین کار، فیلم به‌صورت طبیعی و یکنواخت، بدون نیاز به کنترلر حرکتی خارجی یا محورهای اضافی لایه‌گذاری می‌شود.

جمع بندی

تابع Traverse در درایو GD200A اینوت یک راهکار داخلی  در اینورتر برای ایجاد نوسان کنترل‌شده در سرعت موتور است که بدون نیاز به محور اضافی یا کنترل موقعیت مستقل، امکان پخش یکنواخت ماده روی رول را فراهم می‌کند. هر پارامتر تراورس در GD200A یک معنای فیزیکی مستقیم روی ماشین پیچش دارد:

• P15 مشخص می‌کند ماده تا چه عرضی پخش شود.
• P17 سرعت حرکت جانبی ماده را تعیین می‌کند.
• P18 نرمی و نحوه برگشت حرکت را مشخص می‌کند.
• P16 رفتار سیستم را در نواحی لبه‌ای ریزتنظیم می‌کند.

در کنار هم، این پارامترها به اینورتر اجازه می‌دهند تنها با مدولاسیون سرعت، رفتار پیچش را شکل دهد؛ موضوعی که عملکرد تراورس GD200A را در عین سادگی، بسیار قدرتمند می‌کند.