餐巾纸机是纸巾机械一种常见主要由方卷、牵引、印刷、折叠机头等五部分组成,对于这种小型的机械,目前国内大部分都是采用一个7.5KW电机驱动所有部分,其中间的机械速度同步是通过机械精密计算齿轮比来同步传动的。采用整体传动,传动纸巾的张力控制只能通过手动机械调整,再者,张力调整的机械机构是用齿轮和同步皮带传动,机械磨损会导致机械传动的精度变差,系统速度低下致使生产效率低下。因此大家都为了提高机器生产效率寻求一种合理、有效的解决办法将机械化整为零,分别控制,将放卷部分独立控制,做到纸巾传送张力可调。接下来就介绍一下汇川MD320在纸巾机械厂的应用方案。
技术指标
1. 本系统采用分别控制,即放卷为一个独立部分,牵引、印刷、压花和折叠为另一个独立部分,用两台电机驱动,放卷电机用320NT1.5GB来驱动,第二部分的电机用MD280NT5.5GB来驱动。
2. 整个系统的运行线速度最高为300M/MIN,并且可以实现0到300期间内可以通过电位器任意调整。
3. 放卷速度和系统速度的比例为1.078:1。
4. 放卷部分要求能单独控制,并且要求系统张力保持恒定可调,张力稳定精度要求在±1%。
设计思想
1. 根据技术要求,我们把放卷部分的控制独立出来,无论第二部分的牵引、印刷、压花、折叠机头的变频器如何驱动电机动作,放卷变频器根据张力的反馈值来迅速调整放卷电机的转速。
2. 放卷张力反馈采用摆杆配重来带动一个电位器输出0-10V电压信号来作为张力检测信号。可以通过参数F4-18~20来调整两极限位置的PID反馈值。
3. PID功能,通过调整参数p.i,d来得到满意的动态特性。在现在调试中,一般只需调整比例增益P和积分时间就可以得到比较满意的动态特性。
4. MD320变频器频率源有主频率源X和辅助频率源Y,这两种频率源又可以通过9种给定方式来给定。在此处,以调速电位器作为主频率源X,摆杆电位器的反馈值作为PID辅助频率源Y,并且用X+Y作为频率源来控制放卷电机转速。当摆杆位置偏下时,说明放卷张力偏小,通过PID反作用反馈到控制频率源,让电机减速,等摆杆到中间时按频率源X来转动电机;摆杆偏上时,放卷张力偏大,PID反作用反馈到控制频率源上,让电机加速,从而减小张力。通过这两个过程,就可以让摆杆处于中间平衡状态。从而保证放卷张力恒定。
系统控制原理图
控制的主要优势
1. 放卷张力稳定,MD320的控制软件包含快速的PID算法,能迅速对反馈回来的信息做出判断且调整变频器输出,放卷速度迅速调整,从而保证纸放卷巾张力稳定。
2. 控制线路简单,只要从摆杆电位器接3根线到变频器即可完成放卷控制。
3. 调试和参数设置简单,由于MD320是一种专门用于张力控制的变频器,几乎所有参数都可以用默认值,如果要求得到稳定性更加优越的性能,也只需要多增益比例和积分时间做些微调整即可。
4. 牵引马达速度可调,并且在牵引速度变化时,无需对放卷变频器做调整,也可以保持恒定的张力。