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薄膜分切機是一種把不同寬度、不同長度、不同厚度的母卷分切成用戶所需的各種規(guī)格產(chǎn)品的一種設(shè)備。對收放卷張力的精確控制是薄膜分切機的關(guān)鍵技術(shù)，要求分切卷取后的產(chǎn)品無皺褶、無劃痕、端面整齊、卷取表面硬度適當。

一、應(yīng)用需求

收、放卷電機帶編碼器，要求變頻器帶PG閉環(huán)運行。PLC輸出張力給定信號，擺桿位置作張力反饋，要求變頻器具有閉環(huán)張力控制功能高、低速張力恒定，速度平穩(wěn)，擺桿擺動小滿足系統(tǒng)快速起停，急停要求變頻器內(nèi)置標準通訊功能，便于PLC監(jiān)控。

二、解決方案

1.QD800變頻器概述

QD800變頻器是奧卓公司開發(fā)的張力控制變頻器，能夠自動控制輸出轉(zhuǎn)矩或自動調(diào)節(jié)被控牽引機的速度，從而使帶（線）材上的張力保持恒定,適用于造紙、紙加工、印染、包裝、電線電纜、膠粘帶、紡織、皮革、金屬箔加工、纖維、橡膠等行業(yè)。對于收、放卷的控制，變頻器內(nèi)部自帶卷徑計算模塊，能夠自動計算卷筒直徑的變化，使得張力控制更加精確。使用QD800變頻器可以完全替代力矩電機、直流電機、張力控制器等而獨立地構(gòu)成張力控制系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)的張力控制器加變頻器控制方案，使用本變頻器可以使系統(tǒng)更簡潔、降低成本、易于維護并且獲得更為穩(wěn)定的控制效果。

2.系統(tǒng)方案

圖1 系統(tǒng)原理圖

通過觸摸屏，用戶可以對工作速度、運行張力、料卷直徑等參數(shù)進行設(shè)置，同時可以顯示設(shè)備的當前運行狀態(tài)，并對當前的故障信息進行顯示，以便用戶作進一步處理。

PLC協(xié)調(diào)外圍設(shè)備的動作，并按用戶設(shè)定的工藝控制設(shè)備的運作，對變頻器作張力給定和頻率設(shè)定。

本系統(tǒng)采用QD800系列張力控制專用變頻器作收放卷控制，可確保設(shè)備運行過程中張力恒定、速度平穩(wěn)，是整套系統(tǒng)的控制核心部分。

圖2 張力控制示意圖

QD800變頻器，控制整個系統(tǒng)的運行速度，兩邊張力控制變頻，驅(qū)動收/放卷電機，通過張力傳感器/浮動輥反饋回來的張力的大?。ɑ蚋虞佄恢梅答伝貋淼碾妷盒畔ⅲ?，做閉環(huán)控制，以保證整個系統(tǒng)的張力恒定、速度穩(wěn)定。利用編碼器與變頻器作閉環(huán)控制，使變頻器可以在高速度精度和恒張力下運行，同時PG3把信號送給PLC，由PLC計算當前的運行速度、距離等數(shù)據(jù)。

PLC實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制，邏輯控制處理。PLC實現(xiàn)線速度，運行命令傳遞到變頻器，并收集變頻器的運行狀態(tài)。同時傳遞變頻器參數(shù)修改信息。

選QD800高性能矢量控制變頻器主牽引控制,變頻器以閉環(huán)矢量控制運行，安裝脈沖編碼器（PG）。

收、放卷變頻器工作于張力閉環(huán)速度，自帶計算功能。為了保證系統(tǒng)的快速起停要求，尤其是急停的技術(shù)指標。變頻器都需外接制動電阻。

薄膜分切機控制系統(tǒng)是一種對張力要求較為嚴格的電氣控制系統(tǒng)，無論是在零頻，還是在高速運行狀態(tài)下，QD800張力變頻器均表現(xiàn)出極為優(yōu)良的張力控制性能，最小張力可以控制到1.0kg，而保持張力的恒定，該方案對其它類似的張力控制系統(tǒng)具要重要的參考價值。