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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:15381 | 回复:45



gzwwkj2013

    
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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)






xinglong29

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goldage

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42楼

收放卷要用闭环控制,否则收卷的张力不够稳定,在加减速期间会造成产品起皱

352798872@qq.com

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大西洋PLC

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