四方V360变频器在吹膜机收卷上的应用
引言
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。
吹膜机收卷工艺介绍
1. 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;
2. 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;
3. 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;
4. 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 | 0000 | 0010 |
F3.0.00 | 多功能输入端子DI1 | 0 | 15 |
F3.0.01 | 多功能输入端子DI2 | 0 | 16 |
F3.0.02 | 多功能输入端子DI3 | 7 | 22 |
F7.0.00 | 过程PID功能选择 | 0000 | 0102 |
F7.0.02 | 过程PID设定通道1 | 0 | 6 |
F7.0.13 | 与100%反馈对应的模拟反馈量 | 5.00 | 2.5 |
F7.0.17 | 比例增益 | 2.0 | 0.1 |
F7.0.18 | 积分时间 | 20.0 | 5.0 |
F8.3.39 | 转矩控制模式选择 | 0 | 1 |
F8.3.40 | 转矩指令通道选择 | 0 | 7 |
F8.3.45 | 正向转速限制数值 | 1500 | 750 |
F8.3.46 | 反向转速限制数值 | 1500 | 750 |
F8.3.47 | 转矩设定限制设置 | 0000 | 0202 |
F8.3.48 | 最小转矩限定1 | -200 | -100 |
F8.3.49 | 最小转矩限定2 | -200 | -100 |
F8.3.50 | 最大转矩限定1 | 200 | 10 |
F8.3.51 | 最大转矩限定2 | 200 | 100 |
F8.3.52 | 转矩零点偏置 | 0.0 | 5.0 |
FF.0.00 | FF配置参数锁定功能 | 0000 | 0001 |
FF.0.01 | 虚拟输出节点定义(SDO1) | 0 | 57 |
FF.0.02 | 虚拟输出节点定义(SDO2) | 0 | 57 |
FF.0.09 | 虚拟输入功能定义(SDI1) | 0 | 35 |
FF.0.10 | 虚拟输入功能定义(SDI2) | 0 | 36 |
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。
参考文献:
《V360系列高性能矢量变频器说明书》 深圳市四方电气技术有限公司
提交
四方变频器在圆锥破碎机上的应用
CA200E系列总线型伺服驱动器
展会三连,现场直击
四方电气新品发布:CA200系列伺服驱动器
四方电气展会预告丨“造”动十一月