(2)張力調(diào)節(jié)。張力調(diào)節(jié)機構(gòu)中采用氣壓來控制張力大小,絲線纏繞在兩個滾輪上4圈;滾輪同時帶動一個測速發(fā)電機,當最高線速度為25m/s時,測速發(fā)電機電壓輸出110vdc,再通過一個分壓電阻轉(zhuǎn)換為10vdc提供給plc作為線速度來源信號;兩個滾輪間最大行程為750mm,行程發(fā)生變化時能夠提供0-10vdc的電壓信號作為實際張力大小的反饋量。
(3)放卷驅(qū)動。原放卷機構(gòu)采用直流電機+歐陸590調(diào)速器來實現(xiàn),運轉(zhuǎn)信號和張力大小由plc來給定;放卷棍最大卷徑為760mm,最小卷徑350mm,機械減速比1:1.8(電機側(cè)滾輪直徑為200mm,負載側(cè)滾輪直徑為360mm)。本設(shè)計使用臺達卷取工藝客制化專用變頻器VFD220B43W來替換歐陸590直流調(diào)速器做放卷控制,這樣除了能夠省去直流電機的高維護成本,還能夠提高最高線速度(直流調(diào)速時為被動放卷,最高線速度18m/s;改為變頻器做主動放卷,最高線速度25m/s),從而提高工作的效率。
當線速度達到最高25m/s時,收卷變頻器最高頻率需要工作到99Hz;目前收卷變頻器的加速時間為30s,減速時間為20s。放卷電機為22kw,采用220B43W變頻器來驅(qū)動,沒有使用編碼器,通過計算,放卷變頻器的最高工作頻率設(shè)置在100hz就能夠滿足要求。
由于臺達BW系列變頻器具有收放卷專用控制功能,不需要依靠PLC就能夠完成恒張力控制,具有自動卷徑計算以及PID自動調(diào)整功能,所以在此系統(tǒng)中能夠獨立完成對放卷動作的控制,取代直流調(diào)速。
2.2基于臺達變頻器的張力控制
基于臺達變頻器的張力控制系統(tǒng)設(shè)計如圖3所示。具有收放卷專用控制功能變頻器VFD220B43W的AVI端子接受張力棍的張力輸入信號,經(jīng)過變頻器內(nèi)部的預(yù)設(shè)張力平衡參數(shù)比對計算,對張力誤差做出放卷速度的獨立張力實時控制。

圖3收放卷專用控制型變頻器張力控制系統(tǒng)
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3 張力變頻器參數(shù)調(diào)試
3.1預(yù)設(shè)基礎(chǔ)參數(shù)
將電機銘牌上的參數(shù)寫入到變頻器內(nèi)部(額定頻率,額定電壓,額定電流);將最高操作頻率設(shè)置為100hz;將控制模式改為恒張力控制模式;(10-21);將外部機械齒輪比設(shè)置到參數(shù)中;(10-23電機側(cè)軸端轉(zhuǎn)盤直徑/10-24負載側(cè)軸端轉(zhuǎn)盤直徑);設(shè)置線速度來源以及張力反饋來源;(10-37/10-27);設(shè)置張力平衡點位置;(10-26);根據(jù)外部反饋的實際張力信號,來選擇是正反饋還是負反饋;(10-35);根據(jù)實際情況設(shè)置最大卷徑,最小卷徑,以及當前卷徑;(10-43/10-44/10-54)
3.2調(diào)整線速度
先設(shè)定好最高線速度。由于此系統(tǒng)中線速度是通過測速發(fā)電機提供,而其信號最高為110VDC,所以在實際運轉(zhuǎn)過程中需要接入一個分壓電阻將信號轉(zhuǎn)為10VDC,客戶端選用的分壓電阻為可旋電阻,所以每次新設(shè)備調(diào)試都需要重新調(diào)整電阻位置。線速度調(diào)整是否正確可以通過實際運行過程中計算出來的當前卷徑是否和實際相符來判斷,如果兩者相差很大,表示電阻位置不正確,需要重新調(diào)整。(10-38)
3.3PID閉環(huán)參數(shù)
在正確線速度的前提下,分別在滿卷徑和空卷徑時選擇合適的P/I/D值,如果滿卷徑和空卷徑選擇的數(shù)據(jù)相差不大,可以共用一組PID參數(shù);如果兩者相差很大,可以將兩組PID參數(shù)都設(shè)置進去,然后選擇PID調(diào)整方式為根據(jù)卷徑自動調(diào)整法。(一組PID時設(shè)置參數(shù)為10-29/10-30;如果設(shè)置兩組PID參數(shù),則大卷徑參數(shù)為10-32/10-33,小卷徑參數(shù)為10-29/10-30,此功能通過10-28=0/2來選擇)。










