摘要:本文介紹了四方V360矢量型變頻器在吹膜機收卷上的成功應用。
關鍵詞:變頻器;V360;PID;張力;吹膜機;收卷
引言
吹膜機是一種將塑料粒子加熱融化并吹成薄膜的設備,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,保證質量,因此收卷時必須采用恒張力控制。目前行業(yè)內主要使用力矩電機來實現(xiàn)上述控制,但在使用過程中存在著需手動調節(jié),操作不方便,長時間運行時力矩電機發(fā)熱較高,其控制器較易損壞,可靠性不高的缺點。本文擬結合四方V360變頻器,介紹一種針對吹膜機收卷的恒張力控制系統(tǒng),在保證收卷工藝的同時可顯著提高設備的操作簡易性和可靠性。
吹膜機收卷工藝介紹 在整個收卷過程中都必須保持恒定的張力,且無需人工調節(jié);
空卷啟動時不能張力過大,防止薄膜起皺,滿盤運行時不能張力過小,防止薄膜卷取過松;
系統(tǒng)響應靈敏,加、減速過程中能夠根據(jù)前級速度及張力的變化快速調節(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)的工藝要求來設定張力大小。
針對以上的幾點要求,利用V360變頻器設計了如下的控制系統(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回饋給變頻器的PID控制系統(tǒng),經(jīng)過PID控制器的自動運算,變頻器改變輸出頻率從而調節(jié)收卷電機的運行速度以維持張力恒定。實際上,這是一種直接張力控制方式,因為PID的調節(jié)是基于張力傳感器反饋值進行運算的,其反饋值的大小直接反應了收卷過程中張力的大小,所以可實現(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輸出作為轉矩給定。張力傳感器的反饋信號接入模擬輸入AI1(0~10V),將期望的張力值按百分比設定為PID給定值。系統(tǒng)運行過程中始終將反饋信號與給定值做比較,PID控制器根據(jù)其差值自動運算,以PID的輸出值來確定電機當前的輸出轉矩,從而改變變頻器的輸出頻率以調節(jié)收卷電機的轉速,保證收卷過程中薄膜張力的恒定。
變頻器參數(shù)設置表
結束語 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),該方案可使收卷過程中薄膜張力非常穩(wěn)定,并能根據(jù)前級速度及收卷過程中張力的變化自動調節(jié),對于具有多個收卷系統(tǒng)的機型還可實現(xiàn)相互間的平穩(wěn)切換,整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,目前已成功的應用于多個吹膜機收卷系統(tǒng)中。
參考文獻:
《V360系列高性能矢量變頻器說明書》深圳市四方電氣技術有限公司