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日期: 2018-01-15
作者:

国际米兰队歌 www.mrbzxy.com.cn 引言

涂布設備生產線主要是用于塑料薄膜、紙類、電化鋁、布料及皮革等的上膠涂布與復合加工,將成卷的基材涂上一層特定功能的膠、涂料或油墨等,并烘干后收卷。它廣泛地應用于各類包裝領域,主要的技術指標:

(1) 高可靠性,高控制精度,確保涂布效果高度均勻;

(2) 整機同步性能要求高;

(3) 高速不?;遠瘓?,提高生產效率;

(4) 收放卷的張力控制要求穩定可靠,確保卷曲效果良好,無廢料;

(5) 安全高效。

該涂布機生產線為江蘇某機械有限公司設計制造,主要用于生產OPP 和PET 薄膜。根據設計要求,整機共采用了24 臺藍?;詒淦燈?,功率范圍為0.75kw到30kw,兩臺收卷張力控制變頻器功率為7.5kw,兩臺放卷張力控制變頻器功率為11kw。藍?;謖帕刂票淦燈饔乓斕男閱莧繁A蘇奈榷ㄔ誦?,得到了客戶的認可。

涂布機工藝

涂布機生產線電氣系統主要是雙工位放卷、放卷牽引輥、涂膠輥、拉布輥、穩速輥、收卷牽引輥、雙工位收卷、風機等工藝環節組成。該涂布機的整機最大速度為300m/min,并且收放卷自動換卷的線速度不低于250m/min。

涂布機生產線圖

影響到涂布機生產產品效果的主要環節:

(1) 整機同步:PLC 控制速度同步,從放卷經過各傳動點,最后到收卷,從最低速到最高速,確保各傳動點的速度經過微調后達到一致;

(2) 牽引張力控制:拉布輥和穩速輥都配有張力反饋裝置,采用變頻器內部的PID 功能進行張力閉環控制,調整PID 參數,確保張力的穩定性和快速響應;

(3) 收放卷張力控制:采用變頻器內置張力控制功能,自動進行卷徑計算和張力錐度控制,同時觀察張力顯示儀的張力值,調整到適合生產材料的張力曲線;

(4) 自動換卷:在放卷將放完或收卷將收滿的時候,待換卷變頻器進入預驅動狀態,PLC 控制自動接膜機構進行翻轉、接膜等操作。

自動接膜機械結構圖

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系統由9臺電機進行傳動控制,其中,分別為放卷(V6-T-T8)2臺、放卷牽引(V5-H)1臺、涂膠輥(V5-H)1臺、拉布輥(V6-H)1臺、穩速輥(V5-H)1臺、收卷牽引(V5-H)1臺、收卷(V6-T-T8)2臺構成,其中放卷、拉布輥和穩速輥都是帶張力反饋的閉環張力控制,收卷為張力開環控制。

方案說明:

1) PLC 給定主速度,通過D/A ???span style="font-family: 微軟雅黑, 'Microsoft YaHei'; font-size: 14px; color: rgb(62, 62, 62); max-width: 100%; box-sizing: border-box; word-wrap: break-word !important;">將主速度信號同時給到放卷牽引輥、涂膠輥、拉布輥、穩速輥、收卷牽引輥,放卷速度由放卷牽引變頻器的運行頻率通過AO給定,收卷速度由收卷牽引變頻器的運行頻率通過AO給定;

2) 張力閉環控制環節如放卷、拉布輥、穩速輥的張力控制由變頻器內部完成,通過目標張力值和反饋張力值進行比較,經PID 計算得到微調頻率,疊加主速度作為輸出頻率,快速響應張力變化;

3) 收卷采用無需張力反饋的恒張力控制模式,內置了卷徑計算、系統慣量補償、材料慣量補償、動態補償等功能,使張力在整機加速、減速、恒速都能保證張力恒定;

4) 收放卷的張力控制變頻器內置了自動換卷功能,通過預驅動功能,可在高速實現不?;瘓?;

5) 觸摸屏人機界面交互控制,通過觸摸屏可實時設定當前整機線速度、收放卷張力等,同時可實時監控當前整機的狀態參數,如卷徑值、實際張力、實際速度、接膜的翻轉角度、擺桿位置等。

現場電氣柜如圖及變頻器控制系統方案如下:

電氣柜圖

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方案優勢

早期的涂布機控制采用磁粉制動器、力矩電機、PLC和通用變頻器等方式,但存在控制效果不佳、張力控制器和PLC成本較高等問題。隨著交流調速技術的發展,藍?;謖帕刂票淦燈鶻岷狹說緇噶孔?/span>控制性能和張力行業專用特點,在涂布機上應用體現出如下的優勢:

(1)?系統穩定可靠、成本低:節約PLC的硬件成本和軟件開發成本,同時省去了張力控制器;

(2)?整機響應速度提高:以前變頻器的速度和轉矩指令都是通過PLC和張力控制器轉換后,給到變頻器執行,存在響應的滯后,新的系統變頻器內部采用高速32位DSP處理器,響應速度大大提高;

(3)?收卷效果良好:內置的張力動態補償和張力錐度功能,避免菜心式不良收卷;

收卷現場圖

(4)?內置自動換卷:實現高速不?;遠?span style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: 微軟雅黑, 'Microsoft YaHei'; font-size: 14px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">卷,節省人工,提高效率;

(5)?安全性高:生產中出現斷線時,卷曲軸會出現“飛車”,無需外加檢測裝置,變頻器能自動檢測并緊急?;?;

(6)?卷徑計算精度高:內置的卷徑精度達到0.1mm,誤差在5mm以內,現場狀態監控見下圖;

上位機監控界面圖

(7)?PID自適應功能:成熟高效的PID控制算法,適應能力強,換卷時擺桿能迅速回到平衡位置。


藍?;詒淦燈骰謔噶考際跗教?,性能優異,并結合中國的張力控制行業的特點,開發的張力控制變頻器更加貼近用戶需求。現場實踐證明,藍?;謖帕刂票淦燈魍耆閫坎薊叩目刂埔?

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