森蘭變頻器在薄膜卷繞機上的應用
發布時間:2019-08-05 10:01:56來源:
工業上常見的薄膜卷繞主要包括布、紙張、塑料薄膜等,對于張力的精度要求高,而且卷徑的變化范圍大,張力要求是隨卷徑增大而不斷變化的,即需要張力錐度控制,防止損傷卷軸或造成內部褶皺。森蘭SB70系列變頻器完全可以通過對其自身功能模塊進行設置,充分利用算術單元和計數器等功能,實現薄膜卷繞所要求的張力錐度控制。方案如下:
由代表薄膜線速度的主機(加工機)運行頻率和卷繞薄膜的實時卷徑,計算出相應的從機(收卷機)主給定頻率,以此作為前饋;同時用PID調節器控制薄膜的張力PID輸出,對給定頻率進行不斷修正,將修正后的頻率作為收卷電機的給定頻率。這種前饋和反饋共用的復合控制方法控制精度很高,很多張力控制專用的變頻器都使用了這種方法。
第一部分:收卷機給定頻率的計算
用戶需要知道三個值,分別是初始卷徑、比較終卷徑和薄膜厚度。根據這三個值,計算出參數設置所需要的幾個數值。
假設薄膜的比較終卷徑為1000mm,初始卷徑為100mm,薄膜厚度為0.05mm,則:
初始卷徑百分比值D0=100/1000=10%;
計數器設定值=1000/(0.05×2)=20000;
計數器預置值=100/(0.05×2)=2000。
此時計數器計數值(以設定計數值為100%)就相當于一個卷徑傳感器的輸出信號,即為實時的卷徑值D(以比較終卷徑為100%)。
主機頻率為F0,從機頻率為F,當前卷徑值為D(以比較終卷徑為100%),則可以知道:
F0×D0=F×D;
即可以算出F=F0×(D0/D);
先通過算術單元3算出D0/D的值;再通過算術單元2計算F0(即AI1)乘以算術單元3的輸出,即為F的值。此時算數單元2的結果即為收卷機的主給定頻率,所以將收卷機的頻率給定通道設成算術單元2給定。這樣就完成了收卷機主給定頻率的設定。
第二部分:PID的給定計算
采用閉環張力控制的方法,PID的給定值應該設定為用戶需要的張力值。但是,用戶需要的張力值并不是一個常數,而是一個隨著卷徑變化而不斷變小的值,即張力有一個錐度。如下圖:

張力的錐度公式為:
T=T0×[1-K×(1-D0/D)>
=T0×(1-K)+T0×K×(D0/D)
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