摘要:本文介紹了四方V360矢量型變頻器在吹膜機(jī)收卷上的成功應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:變頻器;V360;PID;張力;吹膜機(jī);收卷
引言
吹膜機(jī)是一種將塑料粒子加熱融化并吹成薄膜的設(shè)備,主要由吹膜和收卷兩部分組成。其中收卷部分的作用是將吹制出的薄膜卷取成卷,并使成卷的薄膜平整無(wú)皺紋,卷邊整齊,卷軸上的薄膜要松緊適中,以防止薄膜拉伸變形,保證質(zhì)量,因此收卷時(shí)必須采用恒張力控制。目前行業(yè)內(nèi)主要使用力矩電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述控制,但在使用過(guò)程中存在著需手動(dòng)調(diào)節(jié),操作不方便,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)力矩電機(jī)發(fā)熱較高,其控制器較易損壞,可靠性不高的缺點(diǎn)。本文擬結(jié)合四方V360變頻器,介紹一種針對(duì)吹膜機(jī)收卷的恒張力控制系統(tǒng),在保證收卷工藝的同時(shí)可顯著提高設(shè)備的操作簡(jiǎn)易性和可靠性。
吹膜機(jī)收卷工藝介紹 在整個(gè)收卷過(guò)程中都必須保持恒定的張力,且無(wú)需人工調(diào)節(jié);
空卷啟動(dòng)時(shí)不能張力過(guò)大,防止薄膜起皺,滿盤運(yùn)行時(shí)不能張力過(guò)小,防止薄膜卷取過(guò)松;
系統(tǒng)響應(yīng)靈敏,加、減速過(guò)程中能夠根據(jù)前級(jí)速度及張力的變化快速調(diào)節(jié),保證張力恒定;
要求將張力量化,即能根據(jù)不同薄膜生產(chǎn)的工藝要求來(lái)設(shè)定張力大小。
針對(duì)以上的幾點(diǎn)要求,利用V360變頻器設(shè)計(jì)了如下的控制系統(tǒng)。
控制方案
如下圖1所示,收卷的恒張力控制,是由系統(tǒng)中的張力傳感器輸出電壓信號(hào)回饋給變頻器的PID控制系統(tǒng),經(jīng)過(guò)PID控制器的自動(dòng)運(yùn)算,變頻器改變輸出頻率從而調(diào)節(jié)收卷電機(jī)的運(yùn)行速度以維持張力恒定。實(shí)際上,這是一種直接張力控制方式,因?yàn)镻ID的調(diào)節(jié)是基于張力傳感器反饋值進(jìn)行運(yùn)算的,其反饋值的大小直接反應(yīng)了收卷過(guò)程中張力的大小,所以可實(shí)現(xiàn)恒張力控制的要求。
圖1
系統(tǒng)原理框圖、接線圖及控制原理說(shuō)明 系統(tǒng)原理框圖如下圖2所示:
圖2
系統(tǒng)接線圖如下圖3所示:
圖3
系統(tǒng)采用閉環(huán)矢量模式,將PID輸出作為轉(zhuǎn)矩給定。張力傳感器的反饋信號(hào)接入模擬輸入AI1(0~10V),將期望的張力值按百分比設(shè)定為PID給定值。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中始終將反饋信號(hào)與給定值做比較,PID控制器根據(jù)其差值自動(dòng)運(yùn)算,以PID的輸出值來(lái)確定電機(jī)當(dāng)前的輸出轉(zhuǎn)矩,從而改變變頻器的輸出頻率以調(diào)節(jié)收卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速,保證收卷過(guò)程中薄膜張力的恒定。
變頻器參數(shù)設(shè)置表
結(jié)束語(yǔ) 本文介紹了一種基于四方V360矢量型變頻器的恒張力收卷控制系統(tǒng),該方案可使收卷過(guò)程中薄膜張力非常穩(wěn)定,并能根據(jù)前級(jí)速度及收卷過(guò)程中張力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié),對(duì)于具有多個(gè)收卷系統(tǒng)的機(jī)型還可實(shí)現(xiàn)相互間的平穩(wěn)切換,整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,目前已成功的應(yīng)用于多個(gè)吹膜機(jī)收卷系統(tǒng)中。
參考文獻(xiàn):
《V360系列高性能矢量變頻器說(shuō)明書》深圳市四方電氣技術(shù)有限公司