變頻器在吹膜機(jī)收卷上的應(yīng)用

一、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)來實(shí)現(xiàn)上述控制，但在使用過程中存在著需手動(dòng)調(diào)節(jié)，操作不方便，長時(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V560變頻器，介紹一種針對吹膜機(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)備的操作簡易性和可靠性。

二、吹膜機(jī)收卷工藝介紹

1． 在整個(gè)收卷過程中都必須保持恒定的張力，且無需人工調(diào)節(jié)；
2． 空卷啟動(dòng)時(shí)不能張力過大，防止薄膜起皺，滿盤運(yùn)行時(shí)不能張力過小，防止薄膜卷取過松；
3． 系統(tǒng)響應(yīng)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(diào)節(jié)，保證張力恒定；
4． 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(shè)定張力大小。
針對以上的幾點(diǎn)要求，利用V560變頻器設(shè)計(jì)了如下的控制系統(tǒng)。

三、方案介紹

如下圖1所示，收卷的恒張力控制，是按照工藝將系統(tǒng)收卷所需的張力及空、滿盤卷徑設(shè)置到張力卡，張力卡根據(jù)運(yùn)行線速度，計(jì)算出當(dāng)前卷徑，進(jìn)而得到收卷所需的轉(zhuǎn)矩并將其給到變頻器，再由變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。在收卷過程中，系統(tǒng)可自動(dòng)實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前的卷徑，以保證收卷張力的恒定。同時(shí)系統(tǒng)張力錐度的設(shè)置可使材料較好的卷曲成型。

四、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：

系統(tǒng)接線圖如下圖3所示：

收卷變頻器采用閉環(huán)矢量模式，通過模擬電位器給定張力（收卷變頻器的模擬輸入端AI1），線速度由牽引變頻器的AO1模擬輸出端接入收卷變頻器的AI2（4～20mA）。

系統(tǒng)運(yùn)行中，根據(jù)當(dāng)前的線速度、運(yùn)行頻率、張力及張力錐度等參數(shù)設(shè)置自動(dòng)計(jì)算卷徑并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩，保證收卷過程中薄膜張力的恒定。

收卷變頻器主要參數(shù)設(shè)置表

五、結(jié)束語

本文介紹了一種基于四方V560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(dòng)調(diào)節(jié)，對于具有多個(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)：
1、《V560系列高性能矢量變頻器說明書》 深圳市四方電氣技術(shù)有限公司