锥度张力控制在包装机械上收放卷成功应用-专业自动化论坛-中国工控网论坛

锥度张力控制在包装机械上收放卷成功应用点击：1750 | 回复：6

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发表于：2010-07-06 14:55:31

楼主

收放卷控制基本要求
在高速收卷和放卷时输出恒定张力，对于薄膜收卷实现“内紧外松”。

硬件结构
完整结构有放卷,放卷牵引,收卷牵引,收卷等工位
放卷有传统浮辊加张力调整或者张力磁粉放卷,也可以采用变频加张力做力矩调整 (被动和主动放卷)
牵引电机常为一台变频控制,速度也可以由外部AIO来输入或者通过外部总线输入
收卷由牵引给同步线速信号,外加张力检测做闭环控制,收卷加卷经直接计算和外部检测计算实现锥度调整,算法精确,稳定,响应时间在1ms内
系统构成
张力系统: 包括放卷张力,收卷张力,过渡张力
放卷,送料,牵引,收料,收卷系统
收卷系统:收卷通过测量送料速度、放卷速度控制收卷速度同步,同时，根据通过设定张力进行力矩计算,从而实现恒定张力的目的,另外通过外部检测直径计算卷径或者同步控制自动检测实现锥度和直径线性速度同步调整。
收卷分单/双工位收卷,有收卷张力辊做双向给定反馈,自由选择,单动/联动自行配合
另外此收卷控制可以变上下轴控制实现分切机收卷应用,此方案在包装薄膜行业首次以欧洲核心技术产品和专用收放卷功能自主研发,在塑料包装行业沉淀8年积发,希望在PET,OPTT,光哑膜,复膜机机械上得到深入推广,为民族工业技术提升带来借鉴和生机

概论:借鉴成功案例,在收卷中的效果做到幅宽2米,280米线速(跟机械功率设计有关,可以上到400m/min,国际水平),得到资深包装行业客户认可,在锥度和断面齐整方面尤其突出
过程花絮:
经过过一个月,一位日本客户和意大利客户看到了这台机器所做的薄膜,真是感受到这个锥度控制带来的实际价值.客户的反馈给我们带来一个启发点,之前所有控制方案都有plc控制器与变频或者磁粉控制,外加张力传感器做反馈调整.由于这种材料属于复膜后处理,同时外加冷料工序,膜熟后会有空气跑掉,另外在给外贸的时间周期中,自然会出现菊花纹现象,由此多种原因,在设备的控制里要求最关键的是,我们在收卷的控制中对锥度的调整和实时张力控制精度和速度要求.
开机正常运行通过2个多月的磨合和客户需求,逐步完善了在断料接驳功能,停机选择有当前张力启动或者是初始直径启动,非常方便操作,启动平稳性好,另外在无plc控制的基础上我们采用收卷计长,替换了plc采集编码器的信号,同时节约了plc和编码器的成本

小结
这套系统属于改造项目,之前配置由传统的HMI+PLC+安川G7+编码器+张力检测控制, 现在系统由LENZE控制器直接+张力检测,成本没有上升,精度和响应精度更高更快,并在行业中实现真正的直径计算加锥度功能,断面更加齐整,以上图片(从光度和折射线)都可以实证此系统的高性能.
愿给包装行业同仁带来更多的技术参考和创新,同时热诚希望行业前辈给出指点意见,谢谢!
附分切成品和收卷成品,