关于《涂布机张力控制系统解决方案及调试心得——张力专用变频器的应用》的讨论 点击:15468 | 回复:45



gzwwkj2013

    
  • 精华:1帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:6帖 | 18回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:86
  • 注册:2013年9月16日
发表于:2013-09-16 16:54:07
楼主

这两天在东莞一家做胶粘纸的生产厂家改造一台设备——涂布机生产线,效果较为理想。系统结构简单,原机械部分不做任何改动。改造后,在系统启停及运行过程中张力都很稳定,运行过程中不需要人为调整张力,操作简单。总结一下,于人于己或许都有些好处。

一、原设备——一条涂布机生产线改造前现状:
  由于厂家采购的是二手设备,收放卷张力采用磁粉离合器控制。张力控制极不稳定,在生产过程中需要人为调整。在改造前,该设备已经不能正常生产。

图一:改造前系统传动示意图
二、客户要求:进行收卷部分的恒张力控制,操作简单。系统在生产过程中基本不需要人工干预。
三、改造方案:针对客户要求及结合现场设备状况,我们拟对该生产线进行基于张力控制变频器的恒张力控制系统。即:对收卷部分、主牵引、次牵引采用恒线速度同步控制,对收卷部分采用恒张力控制。示意图如下:

图二:改造后系统传动示意图
四、改造方案及调试总结:
1、改造方案应适应客户现状需求,实用高效为第一原则。采用张力专用变频器做恒张力控制,不需要用PLC做卷经的计算。卷经计算、惯量补偿、摩擦力补偿、以及张力锥度等相关模块都在变频器内部完成。这样,该系统结构简单可靠。
2、改造方案确定后,需要先计算一些相关的参数值(最好事先告知客户相关技术人员,让其帮助了解,这样一来可增加工作效率,二来可验证自己的测量是否有错):
3、使用张力控制变频器MD330时需要注意的几个常用公式
根据牵引电机、牵引辊直径、传动比计算最大线速度;根据收卷电机、收卷轴空满轴直径、传动比,计算收卷变频器的最大输出频率、最大设定张力。
 牵引部分:牵引电机1440r/min,50Hz,牵引棍直径D牵引=269mm,传动比I=14.1(根据主牵引电机转速×1/14.1=n牵引棍,得传动比I=n牵引电机/n牵引棍) 收卷部分:收卷电机2。2KW,4极,1430r/min,50Hz,传动比=7.86,卷轴空卷100mm,最大400mm。
3.1. 计算最大线速度:
3.14×0.269×(1440/14.1)=86.3(m/min)
对应参数FH-28=86.3;
3.2. 电机额定转矩
T=9550×P(kw)/n=9550×2.2/1430=14.69(N.M)
3.3. 根据最小收卷直径计算小卷时的最高频率
Vmax=3.14×Dmin×(n/I)
=3.14×(0.1/7.86)×(60fmax/2)=86.3
fmax=72Hz   故:最大频率F0-10=72 上限频率(F0-12),出厂F0-12=72 (实际由于车速不会超过60m/min ,故按出厂设置即可)
3.4. 根据收卷轴最大卷径计算所控制线材的最大张力Fmax
Fmax=(T×I)/Rmax
=(14.69×7.86)/0.2=577(N),
即58公斤,对应FH-05=580N
3.5. 根据收卷轴最小直径计算所控制线材的最小张力Fmin
Fmin=(5%×T×I)/Rmin
  =(0.05×14.69×7.86)/0.05=115.5(N),
即11公斤,5%为变频器的转矩控制精度
3.6. 根据计算的数据分析使用开环转矩的可行性
所能控制的张力范围必须在Fmin≤F设定≤Fmax,即(11公斤,58公斤)
4、调试总结:
4.1 应将每台变频器单独调谐好(电流矢量控制变频器的自学习很关键)
4.2 联机调试,对于主牵引及次牵引的同步问题,可用线速度表测试。基本一致,次牵引采用张力摆杆修正。主辅频率叠加方式 (此次实际改造并没有采用张力摆杆,由于同步精度较高,累计误差并不大。采用一辅助电位器稍作修正即可。但对于高速及大卷经收卷,恐怕还是采用张力摆杆自动修正为宜。另:如无次牵引,则无需采用张力摆杆)
4.3 对于收卷变频器的调试,应先能实现其转矩控制功能良好,才进行开环张力控制模式选择
4.5 有编码器反馈的变频器,在调换电机线后必须调换编码器线,且重新自学习调谐。(如能脱开负载则采用完整调谐方式)






tianheyi

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 416回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:2244
  • 注册:2011年5月11日
发表于:2013-09-29 20:59:22
21楼

改造的不彻底。不用锥度张力,收卷不会太理想,尤其是大卷径。不能自动换卷。快速升降速张力一定变化较大。现在高档机组基本上采用多套PID参数,在不同运行模式下,调用不同的参数组,而且采用直接力矩控制模式。

沧海一粟——王者之师

  • 精华:1帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:8帖 | 1264回
  • 年度积分:99
  • 历史总积分:8209
  • 注册:2007年10月17日
发表于:2013-10-09 12:46:37
22楼

磁粉的好处就是稳定,不好是因为用在收卷上需要加动力,能源损失大。用变频器的好处是节电

沧海一粟——王者之师

  • 精华:1帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:8帖 | 1264回
  • 年度积分:99
  • 历史总积分:8209
  • 注册:2007年10月17日
发表于:2013-10-09 12:55:09
23楼

磁粉是恒转矩的东西,你要求的恒张力就需要加控制机构了

时空——王者之师

  • 精华:2帖
  • 求助:234帖
  • 帖子:482帖 | 4472回
  • 年度积分:66
  • 历史总积分:31282
  • 注册:2008年6月06日
发表于:2013-10-09 16:45:17
24楼

楼主这个应用分享不错,顶一个

上行致远

  • 精华:0帖
  • 求助:2帖
  • 帖子:7帖 | 39回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:115
  • 注册:2005年3月03日
发表于:2013-10-10 14:25:26
25楼

我一直用同步控制器做3-5个电机的线速度同步控制。

想象我是将军

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 28回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:27
  • 注册:2013年5月03日
发表于:2013-10-10 22:18:07
26楼

理论结合实际 创作出不错的产品


gzwwkj2013

  • 精华:1帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:6帖 | 18回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:86
  • 注册:2013年9月16日
发表于:2013-10-30 11:53:28
27楼

谢谢大家关注,有时间可以多多交流。

纵横军团-xiaoyao

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:1帖 | 654回
  • 年度积分:371
  • 历史总积分:4553
  • 注册:2007年3月06日
发表于:2013-10-30 12:46:28
28楼

学习学习,顶楼主!                                                                                  

lym0574

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 4回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:4
  • 注册:2013年11月01日
发表于:2013-11-01 21:47:06
29楼

这个你也会啊,是否有机会来宁波介绍一下,我们公司正在做这样的机器,我可提供一点经费,可以先联系一下的.       d86829108@163.com,梁生

GK流浪汉

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:4帖 | 85回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:170
  • 注册:2006年12月19日
发表于:2013-11-02 17:16:31
30楼

LZ分享的真好,

不过你这个开环力矩收卷的方案,卷径比(最大卷直径/纸筒直径)不能做的太大,应该在5以内吧,汇川变频器力矩控制的精度(5%)和力矩输出的线性度都不是特别好,当然如果涂布基材对张力不是很敏感的话,那应该还是能用的。

另外,你惯量补偿部分,机械部分的齿轮等这个可以在调试的时候设定好,但是收卷料卷的惯量补偿牵涉到材料密度和宽度,这样的话如果用户使用材料的密度和宽度有变化,甚至收卷的张力(松紧度)要求有变化的时候,你的惯量补偿值也会出现较大偏差,这样肯定会造成升降速的时候张力的波动,这应该也是一个要考虑的问题。

还有,既然原机台上有配跳舞辊,为什么不采用速度控制模式呢?MD330速度模式下做收卷控制也非常好用啊,而且是闭环控制,调试好了,效果应该会比你采用开环力矩控制好。

dajian4631

  • 精华:0帖
  • 求助:2帖
  • 帖子:3帖 | 47回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:246
  • 注册:2011年11月09日
发表于:2013-12-18 20:11:48
31楼

谢谢楼主分享知识!!!!

sbkkan

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:5帖 | 112回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:857
  • 注册:2011年8月20日
发表于:2013-12-19 16:02:09
32楼

         l楼主经验之谈,无私奉献,值得敬佩!!

 

       

526008357

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 26回
  • 年度积分:20
  • 历史总积分:204
  • 注册:2013年3月22日
发表于:2013-12-27 17:54:09
33楼

回复内容:

对: GK流浪汉  LZ分享的真好,不过你这个开环力矩收卷的方案,卷径比(... 内容的回复!


都是高手,请加我QQ526008357

东坡牧羊人

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:16帖 | 1092回
  • 年度积分:32
  • 历史总积分:2061
  • 注册:2008年7月31日
发表于:2014-01-02 20:59:32
34楼

挺不错的                                            


gzwwkj2013

  • 精华:1帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:6帖 | 18回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:86
  • 注册:2013年9月16日
发表于:2014-02-27 15:32:35
35楼

谢谢大家, 有机会多多交流。

万纬科技

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:10帖 | 2回
  • 年度积分:5
  • 历史总积分:258
  • 注册:2014年2月17日
发表于:2014-02-27 16:26:10
36楼

涂布机改造中的战斗机,太详细了,连我都可以看懂了,太牛XX了

renjufish

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 16回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:52
  • 注册:2012年9月04日
发表于:2014-03-13 21:14:33
37楼

先保存再好好看,谢谢楼主!

lcgybp

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:2帖 | 74回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:204
  • 注册:2010年8月07日
发表于:2014-03-15 15:19:41
38楼

可以用变频器实现不过得在涂布前后加张力传感器然后做到程序中

lcgybp

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:2帖 | 74回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:204
  • 注册:2010年8月07日
发表于:2014-03-15 15:21:50
39楼

也 可以用一个变频一个直流调速器效果还不错

gzwwkj2013

  • 精华:1帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:6帖 | 18回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:86
  • 注册:2013年9月16日
发表于:2014-04-28 14:48:54
40楼

谢谢大家支持,有机会我会分享更多


热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师