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(zhǎng)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)合奧卓QD系列變頻器,介紹一種針對(duì)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(jiǎn)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(jí)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(duì)以上的幾點(diǎn)要求,利用QD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。
圖1
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:
圖2
系統(tǒng)接線圖如下圖3所示:
圖3
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。
五、結(jié)束語
本文介紹了一種基于奧卓QD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(jí)速度及收卷過程中張力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié),對(duì)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。