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四方V360变频器在吹膜机收卷上的应用

供稿:深圳市四方电气技术有限公司 2013/5/9 14:07:31

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 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。

 

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:

2

系统接线图如下图3所示:

 

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AI1010V),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

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

 

更多内容请访问 深圳市四方电气技术有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=41575)

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