(1) 高可靠性,高控制精度,确保涂布效果高度均匀;
(2) 整机同步性能要求高;
(3) 高速不停机自动换卷,提高生产效率;
(4) 收放卷的张力控制要求稳定可靠,确保卷曲效果良好,无废料;
(5) 安全高效。
该涂布机生产线为江苏某机械有限公司设计制造,主要用于生产OPP 和PET 薄膜。根据设计要求,整机共采用了24 台蓝海华腾变频器,功率范围为0.75kw到30kw,两台收卷张力控制变频器功率为7.5kw,两台放卷张力控制变频器功率为11kw。蓝海华腾张力控制变频器优异的性能确保了整机的稳定运行,得到了客户的认可。
涂布机工艺
影响到涂布机生产产品效果的主要环节:
(1) 整机同步:PLC 控制速度同步,从放卷经过各传动点,*后到收卷,从*低速到*高速,确保各传动点的速度经过微调后达到一致;
(2) 牵引张力控制:拉布辊和稳速辊都配有张力反馈装置,采用变频器内部的PID 功能进行张力闭环控制,调整PID 参数,确保张力的稳定性和快速响应;
(3) 收放卷张力控制:采用变频器内置张力控制功能,自动进行卷径计算和张力锥度控制,同时观察张力显示仪的张力值,调整到适合生产材料的张力曲线;
(4) 自动换卷:在放卷将放完或收卷将收满的时候,待换卷变频器进入预驱动状态,PLC 控制自动接膜机构进行翻转、接膜等操作。
蓝海华腾涂布机方案
方案说明:
1) PLC 给定主速度,通过D/A 模块将主速度信号同时给到放卷牵引辊、涂胶辊、拉布辊、稳速辊、收卷牵引辊,放卷速度由放卷牵引变频器的运行频率通过AO给定,收卷速度由收卷牵引变频器的运行频率通过AO给定;
2) 张力闭环控制环节如放卷、拉布辊、稳速辊的张力控制由变频器内部完成,通过目标张力值和反馈张力值进行比较,经PID 计算得到微调频率,叠加主速度作为输出频率,快速响应张力变化;
3) 收卷采用无需张力反馈的恒张力控制模式,内置了卷径计算、系统惯量补偿、材料惯量补偿、动态补偿等功能,使张力在整机加速、减速、恒速都能保证张力恒定;
4) 收放卷的张力控制变频器内置了自动换卷功能,通过预驱动功能,可在高速实现不停机换卷;
5) 触摸屏人机界面交互控制,通过触摸屏可实时设定当前整机线速度、收放卷张力等,同时可实时监控当前整机的状态参数,如卷径值、实际张力、实际速度、接膜的翻转角度、摆杆位置等。
现场电气柜如图及变频器控制系统方案如下:
方案优势
(1) 系统稳定可靠、成本低:节约PLC的硬件成本和软件开发成本,同时省去了张力控制器;
(2) 整机响应速度提高:以前变频器的速度和转矩指令都是通过PLC和张力控制器转换后,给到变频器执行,存在响应的滞后,新的系统变频器内部采用高速32位DSP处理器,响应速度大大提高;
(3) 收卷效果良好:内置的张力动态补偿和张力锥度功能,避免菜心式不良收卷;
(4) 内置自动换卷:实现高速不停机自动换卷,节省人工,提高效率;
(5) 安全性高:生产中出现断线时,卷曲轴会出现“飞车”,无需外加检测装置,变频器能自动检测并紧急停机;
(6) 卷径计算精度高:内置的卷径精度达到0.1mm,误差在5mm以内,现场状态监控见下图;
(7) PID自适应功能:成熟高效的PID控制算法,适应能力强,换卷时摆杆能迅速回到平衡位置。
蓝海华腾变频器基于矢量技术平台,性能优异,并结合中国的张力控制行业的特点,开发的张力控制变频器更加贴近用户需求。现场实践证明,蓝海华腾张力控制变频器完全满足涂布机生产线的控制要求。