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深圳市蓝海华腾技术股份有限公司
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复合涂布机速度同步控制

日期: 2015-03-20
作者:

一、现场情况:
调试机器与设备:金银卡纸复合涂布机
蓝海华腾变频器型号: V6−T−4T−5.5G/7.5L−T0−02 
主牵引电机:额定功率7.5KW、额定电流15.4A、额定转速1440rpm、4极
复合涂布电机:额定功率4KW、额定电流8.77A、额定转速1440rpm、4极
二、系统介绍:
金银卡纸复合涂布机是生产新型高档包装用金银卡纸、珠光卡纸、转移镀铝纸等的专用设备,其功能是将铝箔、PET镀铝膜、转移镀铝膜、转移镭射膜和纸进行复合、上色,然后干燥、冷却、收卷,并确保贴铝面或镀铝面和薄膜不擦伤,是生产烟盒、酒盒、铝箔纸等产品的主要设备。
系统整机由纸放卷−膜放卷(剥离)−上胶复合−涂布−干燥−牵引−收卷−控制−辅助装置九大部分组成。

复合涂布机速度同步控制

图 1

V&T变频器用于替换原设备上的某国外品牌变频器,驱动一台独立的电机控制涂布辊和复合辊的转动,和牵引主电机之间没有任何的机械连动关系。在整个工艺过程中,无论启动加速、停机减速,任何线速度下的恒速运行均要求涂布辊、复合辊和牵引辊保持运行线速度同步,否则就会出现纸张拉断、收卷移位、铝箔褶皱或者印刷断纹等异常。在这个工艺环节里,要求复合涂布电机调速响应快,速度控制精确,张力波动小。
三、系统方案:
本系统方案采用变频器速度控制模式,复合涂布机采用复合控制,实现恒定张力控制。
驱动牵引主电机的V5-H变频器,将当前牵引电机运行频率转换成0~20mA的模拟电流信号,输入给V&T变频器AI1端子,作为外部线速度给定。
摆杆当前张力位置信号,转换成0~10V模拟电压信号,输入至V&T变频器AI2端子,作为模拟量反馈闭环控制主反馈给定信号,实现快速准确的速度PID调节,实现复合控制,使位置信号或者张力反馈信号始终处于设定的平衡位置来实现恒定张力控制。
在这种工作模式下,变频器不需要外加张力控制器,不需要安装速度反馈编码器。
X1端子功能设置为正转点动,实现主机停止后复合辊跟涂布辊继续低速运转,达到匀胶的目的。点动信号为外部电路控制,当匀胶功能有效时,主机停止后,点动命令立即有效。匀胶时,主机运行命令优先。
X2端子功能设置为正转运行,运行停机信号由ABB变频器同步给定。
主回路需加装制动电阻,以实现快速停机制动。
四、功能码设置:
◆ 根据电机铭牌参数,设置相应的功能码并进行自学习
P0.12=380V;P0.15=50;P9.00=0;P9.01=4;P9.02=1440;P9.03=4;额定电流P9.04=8.8;空载电流P9.05=3.5A;令P9.15=1,按RUN键,执行电机参数静止自整定;
◆ P0.03=3;P0.04=1,AI1端子0~20mA模拟量电流输入给定频率,跳线跳至I侧;
P6.00=4440,AI1输入曲线由模拟曲线1修正,P6.01=0.2,P6.02=0,P6.03=100,P6.04=48
校正零漂,调节模拟电流对应的转速,使复合辊与牵引辊保持线速度一致,张力摆杆在平衡位置左右波动。
◆ P1.02=0;P8.00=4.88(由摆杆平衡位置时AI2显示确定);P1.05=2(摆杆张力信号由AI2输入)。
◆ P0.08=0.5S,P0.09=0.5S;P0.06=1;P5.00=0;P5.01=2;P3.12=0.1S;P3.13=0.1S;P5.09=0.3S;
◆ 能耗制动选择PA.09=1
◆ 辅助给定限定方式PE.18=2  相对主给定限定;辅助给定限定比例PE.19=50%;
这样实现即使主机不转,从机也不会因为摆杆不在平衡位置,PID调节量不断增加,而致使从机转动起来;
◆  PID参数: P8.03=0.02;P8.04=0.02;P8.05=0.003;
五、现场调试:
复合涂布机工艺上要求主机停止之后,仍然有匀胶功能,即复合辊和印刷辊继续点动运行。当运行命令无效时,立即给出点动信号,而当运行命令有效时,点动信号立即无效。但调试过程中,出现了变频器点动运行时,按下起动按钮,X2端子信号有效,但是变频器没有运行。这就导致主牵引电机运行,而复合辊和涂布辊停止。经分析,因为点动停止信号和正转起动信号是同步给出的。此时变频器正处于点动减速过程中,不响应运行命令,因此起动命令未能生效。为解决该问题,将点动加减速时间设置为最短0.1S,并增加了X2端子延时时间0.3S,此时运行和点动相互切换的功能一切正常。
刚开始PID参数设置为Kp=0.130,Ki=0.065,Kd=0.02,此时摆杆在平衡位置左右抖动较厉害。摆杆的抖动是由于速度调节振荡引起的,由于牵引主机变频器传到后级变频器的模拟量速度同步信号比较稳定,而负载亦无较大波动,因此,此时的转速调节振荡主要由PID参数设置不当引起的。速度主给定量比较稳定时,PID只需执行微调即可,所以,PID调节应该弱一些。经反复试凑,Kp=0.02,Ki=0.02,Kd=0.003,运行频率在±0.01Hz范围内波动,摆杆的抖动幅度也满足工艺要求,实际复合涂布效果良好,纸张平整无褶皱,花纹无断层,收卷边缘平整无移位。开机运行一天,复合涂布效果良好,未出现任何故障报警及其他异常现象,经厂家验收合格。
六、现场照片:

复合涂布机速度同步控制      复合涂布机速度同步控制

图2


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