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伺服VE变频调速器在吹塑机收卷上张力控制运用

来源:广州友源 | 发布日期:2022-08-04
基本介绍

现阶段一部分吹塑机收卷机构的张力控制是使用力矩电机来实现的,这种形式控制不稳,时间久了能变,必须重新调整,尤其是大型收卷组织变化更高,不能实现调节。大家强烈推荐VE系列产品变频调速器相互配合张力感应器,去满足调节收卷张力的需求。这篇文章主要是详细介绍吹塑机收卷组织特点,及其 伺服VE系列产品变频调速器怎样在吹塑机收卷组织上实现张力控制。

设备介绍

一、收卷组织基本原理:

1、张力检验辊
此辊是控制薄膜收卷时提供科学合理的张力反馈的关键构件,薄膜的张力根据张力辊两边滚动轴承下方的液位传感器进行检测,检测的数据信号根据变换变为4~20mA的模拟仿真量数据信号,VE系列产品变频调速器根据ACI接线端子接受该数据信号,充分利用的PID作用调整控制收卷电机的转速,以确保适度的收卷张力。

2、展平辊
使薄膜展开,清除薄膜在拉伸应力作用下所产生的一些竖向皱褶。

3、卡紧辊
在收卷组织的前面配有一个可以选择位置的追踪辊,其核心的作用是将薄膜压靠在收卷轴芯上,以一定的压力触碰收卷,使薄膜快速地整平转至收卷轴芯上,完成整平收卷的效果,及其依靠跟卡紧辊对收卷料增加一定的压力,立即清除收卷时膜层间空气,使收卷料密切。

4、分割组织
吹出薄膜要不是做成包装袋,便会分割成2组薄膜再收卷。

5、收卷辊
收卷辊由VE系列产品变频调速器驱动电机来传动系统,收卷速度的控制系统与前面的拉申机构的驱动系统联接,与吹膜机进料的拉申组织角速度同歩,运用张力检验辊的张力数据信号意见反馈到变频调速器,完成PID调整控制收卷张力。

二、控制薄膜的张力对收卷质量的危害

为了能牵引带薄膜,并将其卷到收卷芯上,必须给薄膜增加一定拉申使之拉紧的驱动力,在其中拉紧薄膜的力即是张力。一般因为薄膜的原材料薄厚、总宽及特性不一样,选用的收卷方法也有不同,张力大小也需要调整。

收卷张力大小直接关系商品收卷的品质及高效率。张力太大,收卷太紧,薄膜很容易产生皱褶乃至扯断;张力不够,带到膜层的空气量太多,收卷料薄膜的密度小,薄膜非常容易在房间里造成径向移动及很严重的移位,以至导致打卷参差不齐。分割时放秘药若造成大幅晃动,会影响到分割薄膜的品质。因此收卷组织务必具有较好的张力控制系统软件。

三、收卷辊的控制系统原理

应用VFD-VE可以用两种方式完成张力稳定,一种是速率方式 张力无限循环,另一种是扭矩方式 张力开环增益。扭矩方式 张力开环增益优势是不需要张力检测信号,主要缺点效果会受制于扭矩控制精密度,在要求很高场所较为建议使用速率方式张力无限循环。

本实例收卷辊的控制是速率模式中,以牵引辊速率作前馈控制并且以张力回授作协助,根据控制主牵引带与收卷的速度差相对性稳定完成张力稳定控制。但薄膜收卷时,备料卷孔径D会扩大,假如收卷辊的转速n不会改变,依据V=π*D*n,收卷角速度V会扩大,因此要维持速度差稳定而控制张力恒定,收卷辊的收卷转速n务必伴随着备料卷的孔径扩大而减少,不然会造成收卷张力的增长,导致膜卷的内松外紧,表层薄膜把里层薄膜压褶,危害收卷品质。

收卷辊的控制计划方案:张力感应器立即检验张力,VE变频调速器执行PID张力调整控制。

张力感应器安装于张力检验辊的滚动轴承下边,将检测到的薄膜张力转化成模拟仿真量数据信号,送至VE变频调速器中,使其和原设置的张力数据信号较为后,开展PID测算,再将得出的所需的输出频率送至收卷电动机,做到控制收卷辊转速比,及其达到张力控制的需求。这类方案的特点是控制高精度,动态性能好,适用范围广。

运用规划及实际效果
ASDA-A3系列
1、控制方法挑选:
牵引带段:V/F控制 伺服电机 (Encoder)(VFPG),目的是为了确保与吹膜机进料端保持一定的平稳拉申速率;
收卷段:FOC空间向量控制 伺服电机 (Encoder)(FOCPG), 目的是为了确保电机功率稳定以实现精确张力控制。伴随着收卷孔径增大,全自动调节收卷后的扭矩,做到平稳收卷后的拉伸力。

运用客户为某塑料机械厂的大型吹塑机,该设备宽约15米,较大吹膜机总宽2.5米,能够吹出来三层原材料的塑料薄膜,收料机使用了2台3.7KW的VE型变频调速器做收卷张力控制。

2、调试实际效果:
静态数据时,若PID目标设置7.00kg,PID回授基本能稳定在6.9~7.2kg间;

动态性时,若牵引带轴设置10Hz,收卷轴PID目标设置7.00kg,PID回授基本能平稳约在7.0~7.4kg中间起伏,收卷轴输出频率约在20~21Hz中间起伏;

若牵引带轴设置20Hz,收卷轴PID目标设置7.00kg,PID回授基本能平稳约在7.1~7.6中间起伏,收卷轴输出频率约在40~48Hz中间起伏。

总而言之:

1、薄膜收卷的品质关键受薄膜收卷张力影响的,因而收卷辊的张力控制操作系统是该设备的一个关键所属;
2、薄膜的收卷品质还受其他因素的影响,如薄膜的原材料、环境温度、特性(如模态分析)及其薄膜厚度的均匀度等等的危害,因而,设置的收卷张力必须与薄膜的这些特点相一致;
3、薄膜收卷后的张力损耗及张力赔偿也是决定收卷品质的关键因素;
4、为了确保张力检测的精确性,最好在使用时,收卷机构的张力检验辊必须要在高过较大生产速度125倍速率下,开展动平衡解决,降低旋转环节中造成张力检测的起伏,危害变频调速器的PID计算和控制;
5、目前该张力系统软件当牵引带轴运输速率较大时,有点儿超调量,但收卷实际效果能符合要求,与此同时顾客也不希望收卷张力小于目标;
6、历经持续3天调试生产制造,收卷成效显著满足客户规定。

【本文标签】 台达伺服驱动器 台达变频调速器

【责任编辑】广州友源

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