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四方V360變頻器在吹膜機收卷上的應用

時間：2013-05-09 16:26:50來源：四方電氣

導語：?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，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。

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。目前行業內主要使用力矩電機來實現上述控制，但在使用過程中存在著需手動調節，操作不方便，長時間運行時力矩電機發熱較高，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，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

1．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；

2．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；

3．系統響應靈敏，加、減速過程中能夠根據前級速度及張力的變化快速調節，保證張力恒定；

4．要求將張力量化，即能根據不同薄膜生產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。

控制方案

如下圖1所示，收卷的恒張力控制，是由系統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，經過PID控制器的自動運算，變頻器改變輸出頻率從而調節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，所以可實現恒張力控制的要求。

圖1

系統原理框圖、接線圖及控制原理說明

系統原理框圖如下圖2所示：

圖2

系統接線圖如下圖3所示：

圖3

系統采用閉環矢量模式，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。

變頻器參數設置表

功能代碼	名稱	出廠值	設定值
F0.0.09	電機類型與控制模式選擇	0000	0010
F3.0.00	多功能輸入端子DI1	0	15
F3.0.01	多功能輸入端子DI2	0	16
F3.0.02	多功能輸入端子DI3	7	22
F7.0.00	過程PID功能選擇	0000	0102
F7.0.02	過程PID設定通道1	0	6
F7.0.13	與100%反饋對應的模擬反饋量	5.00	2.5
F7.0.17	比例增益	2.0	0.1
F7.0.18	積分時間	20.0	5.0
F8.3.39	轉矩控制模式選擇	0	1
F8.3.40	轉矩指令通道選擇	0	7
F8.3.45	正向轉速限制數值	1500	750
F8.3.46	反向轉速限制數值	1500	750
F8.3.47	轉矩設定限制設置	0000	0202
F8.3.48	最小轉矩限定1	-200	-100
F8.3.49	最小轉矩限定2	-200	-100
F8.3.50	最大轉矩限定1	200	10
F8.3.51	最大轉矩限定2	200	100
F8.3.52	轉矩零點偏置	0.0	5.0
FF.0.00	FF配置參數鎖定功能	0000	0001
FF.0.01	虛擬輸出節點定義（SDO1）	0	57
FF.0.02	虛擬輸出節點定義（SDO2）	0	57
FF.0.09	虛擬輸入功能定義（SDI1）	0	35
FF.0.10	虛擬輸入功能定義（SDI2）	0	3