安川变频器的应用 第4讲 安川变频器在造纸涂布机张力控制中的应用.pdf

C o lu 栏 l n 变 频 器 与 PLc 安川变频器的应用 第4 讲 安川变频器在造纸涂布机张力控制中的应用 A p p l i c a t i o n o f Y a s k a w a I n v e r t e r i n t h e T e n s i o n C o n t r o l o f t h e P a p e r C o a t i n g Ma c h i n e 浙江工商职业技术学院李方园 摘要 张力控制主要 由张力传感器 交流变频器和电动机组成 当张力太 小时 经控制器处理后 变频器的频率就会增大 电动机的转速也随之提 高 因而纸张就被拉紧 张力上升 反之亦然 本文主要阐述了安川变频 器在造纸涂布机张力控制中的应用 关键词 变频器 造纸涂布机 张力控制 Abs t r a c t T e n s io n c o n t r o l l e r ma in l y in c l u d e s t h e t e n s io n s e n s o r AC d r iv e a n d mo t o r Wh e n t h e t e n s io n is t o o s ma l l the c o n t r o l l e r wil l in c r e a s e t h e fre q u e n c y o f t h e in v e rte r a fte r t h e t r e a t me n t a n d the mo t o r s p e e d wil l r is e t o o T h is p r o c e d u r e wil l ma k e the p a p e r t ig h t a nd v ic e v e r s a T h is a r t ic l e f o c u s e s the Ap p l ic a t i o n o f Ya s k a wa in v e r t e r i n t h e t e n s io n c o n tr o l o ft h e p a p e r c o a t in g ma c h in e Ke y wo r d s AC in v e r t e r Pa p e r c o a t in g ma c h in e T e n s io n c o n tr o l 1 工程概述 随 着加工纸生产技术 的发 展和涂布加工纸设备 的更新 在 涂布生产过程中对运行在各生产设备间的纸张张 力进行检测及控 制 是提高产品质量和产量的一项重要技术措施 所以 在对涂 布 机的机 电性能的控制中 如 图l 所示 关键 是对涂布机系统 的张力进行控制 因为张力的大小 直接影响到产品的质量和数 量 张力太大 会破坏涂布纸张的物理特性 影响纸张的使用寿 命和产品的质量 张力太小 收卷过松 走纸不平稳 又要影响 后续工序的产品质量 传动辊 I 张力辊 O V 传动辊 2 图I造纸涂布机的传动示意 5 2 i 粗 置 A U T O M A T IO N P A N O R A MA 2 0 1 5 8 在算法设计中 由于张力控制与速度控制之间存在着严重的 耦合关系 生产速度的增加或减少会马上影响到 当前时刻的张力 测量值 速度变化时 会出现因张 力失控或张力变化过大而使纸 张变形 断裂等现象 具体速度控制如图2 所示 速度设定值 张力设定值 图2速度控制图 2变频器电路设计与说明 图3 和图4 为传动辊VF 1 VF 2 的主 电路 图5 为三菱 Q系列 P L C控制 示意 电气设计具体说明如下 1 在涂布 机控制 系统 中 采用三 菱Q系 tj P L C 选用 Q 0 1 C P U 模块 选用2 2 0 V供电的Q 6 1 P A 2 电源模块 选用3 2 点的 Q X4 1 开关量输入模块 即D I 模块 选用3 2 点的Q Y 4 1 P 开关量 输 出模块 R p D O 模块 选用8 路输入的Q 6 8 A D V模拟量输入模 块 即A I 模块 统一选用8 路输出的Q 6 8 D A V N模拟量输 出模块 即A 0 模块 2 V F 1 U V F 2 均为无P G矢量控制 其中V F 1 的频率信号f 1 来源于三菱P L C V F 2 的频率信号f 2 来源于三菱P L C 同时根据浮 动张力辊 电位器的位置进行P I D辅助调节 最终位置稳定在中间 位