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四方变频器在吹膜机收卷上的应用
发布时间:2014-04-11   点击次数:4941次
  工控摘要:吹膜机是一种将塑料粒子加热融化并吹成薄膜的设备,主要由吹膜和收卷两部分组成。其中收卷部分的作用是将吹制出的薄膜卷取成卷,并使成卷的薄膜平整无皱纹,卷边整齐,卷轴上的薄膜要松紧适中,以防止薄膜拉伸变形,保证质量,因此收卷时必须采用恒张力控制。
  
  目前行业内主要使用力矩电机来实现上述控制,但在使用过程中存在着需手动调节,操作不方便,长时间运行时力矩电机发热较高,其控制器较易损坏,可靠性不高的缺点。本文拟结合四方V360变频器,介绍一种针对吹膜机收卷的恒张力控制系统,在保证收卷工艺的同时可显著提高设备的操作简易性和可靠性。
  
  唐山变频器吹膜机收卷工艺介绍
  
  在整个收卷过程中都必须保持恒定的张力,且无需人工调节;
  
  空卷启动时不能张力过大,防止薄膜起皱,满盘运行时不能张力过小,防止薄膜卷取过松;
  
  系统响应灵敏,加、减速过程中能够根据前级速度及张力的变化快速调节,保证张力恒定;
  
  要求将张力量化,即能根据不同薄膜生产的工艺要求来设定张力大小。
  
  针对以上的几点要求,利用V360变频器设计了如下的控制系统。
  
  控制方案
  
  如下图1所示,收卷的恒张力控制,是由系统中的张力传感器输出电压信号回馈给变频器的PID控制系统,经过PID控制器的自动运算,变频器改变输出频率从而调节收卷电机的运行速度以维持张力恒定。实际上,这是一种直接张力控制方式,因为PID的调节是基于张力传感器反馈值进行运算的,其反馈值的大小直接反应了收卷过程中张力的大小,所以可实现恒张力控制的要求。
  
  图1
  
  系统原理框图、接线图及控制原理说明
  
  系统原理框图如下图2所示:
  
  图2
  
  系统接线图如下图3所示:
  
  图3
  
  系统采用闭环矢量模式,将PID输出作为转矩给定。张力传感器的反馈信号接入模拟输入AI1(0~10V),将期望的张力值按百分比设定为PID给定值。系统运行过程中始终将反馈信号与给定值做比较,PID控制器根据其差值自动运算,以PID的输出值来确定电机当前的输出转矩,从而改变变频器的输出频率以调节收卷电机的转速,保证收卷过程中薄膜张力的恒定。
  
  变频器参数设置表
  
  功能代码名称出厂值设定值
  
  F0.0.09电机类型与控制模式选择00000010
  
  F3.0.00多功能输入端子DI1015
  
  F3.0.01多功能输入端子DI2016
  
  F3.0.02多功能输入端子DI3722
  
  F7.0.00过程PID功能选择00000102
  
  F7.0.02过程PID设定通道106
  
  F7.0.13与100%反馈对应的模拟反馈量5.002.5
  
  F7.0.17比例增益2.00.1
  
  F7.0.18积分时间20.05.0
  
  F8.3.39转矩控制模式选择01
  
  F8.3.40转矩指令通道选择07
  
  F8.3.45正向转速限制数值1500750
  
  F8.3.46反向转速限制数值1500750
  
  F8.3.47转矩设定限制设置00000202
  
  F8.3.48zui小转矩限定1-200-100
  
  F8.3.49zui小转矩限定2-200-100
  
  F8.3.50zui大转矩限定120010
  
  F8.3.51zui大转矩限定2200100
  
  F8.3.52转矩零点偏置0.05.0
  
  FF.0.00FF配置参数锁定功能00000001
  
  FF.0.01虚拟输出节点定义(SDO1)057
  
  FF.0.02虚拟输出节点定义(SDO2)057
  
  FF.0.09虚拟输入功能定义(SDI1)035
  
  FF.0.10虚拟输入功能定义(SDI2)036
  
  唐山变频器结束语
  
  本文介绍了一种基于四方V360矢量型变频器的恒张力收卷控制系统,该方案可使收卷过程中薄膜张力非常稳定,并能根据前级速度及收卷过程中张力的变化自动调节,对于具有多个收卷系统的机型还可实现相互间的平稳切换,整个系统运行稳定可靠,目前已成功的应用于多个吹膜机收卷系统中。

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