2016-12-03
一、前言
涂布機需要將膠或者油墨類物質(zhì)均勻粘連在鋁箔、塑料薄膜或者布料紡織品表面，對涂布工藝要求比較高，不僅要求涂布高度均勻而且要能夠?qū)崿F(xiàn)高速不停機換卷以提高生產(chǎn)效率。
二、涂布機控制要求簡介
涂布機步驟一般分為：恒張力放卷、涂布過程多級同步控制、恒張力收卷幾個環(huán)節(jié)。要求正常生產(chǎn)過程中基材張力恒定，線速度恒定，啟動、停車過程平滑。所以在涂布機的機電性能的控制中，關鍵是對涂布機系統(tǒng)的張力進行控制。因為張力的大小，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，張力太大，會破壞涂布紙張的物理特性，影響紙張的使用壽命和質(zhì)量；張力太小，收卷過松，走紙不平穩(wěn)，又會影響后續(xù)工序的產(chǎn)品質(zhì)量。在整個工藝過程中，無論啟動加速、停機減速，任何線速度下的恒速運行均要求涂布輥、復合輥和牽引輥保持運行線速度同步，否則就會出現(xiàn)紙張拉斷、收卷移位、鋁箔褶皺或者印刷斷紋等異常。在這個工藝環(huán)節(jié)里，要求復合涂布電機調(diào)速響應快，速度控制精確，張力波動小。
1、傳統(tǒng)方案
系統(tǒng)的張力控制是通過控制系統(tǒng)線速度恒定來控制張力穩(wěn)定。目前行業(yè)多是利用高檔PLC來進行恒線速度控制，將收放卷牽引及收放卷裝置的擺輥電位器的反饋信號送到PLC，通過PLC進行PID控制及卷徑計算，將結果通過模擬量的方式傳給矢量變頻器。變頻器在整個控制系統(tǒng)中只是一個執(zhí)行機構。這就需要PLC運算速度快并且需要擴展較多的A/D和D/A模塊，而且因為PLC運算速度及信號傳遞的影響，使得系統(tǒng)動態(tài)響應變慢，所以只能用矢量變頻器中最高端的品牌，要求變頻器模擬量輸入口有較高的分辨率，變頻器動態(tài)響應快而且穩(wěn)速精度高，來彌補因方案不足而造成的延遲。
2、偉創(chuàng)變頻器方案：
（1）偉創(chuàng)矢量變頻器簡介
偉創(chuàng)矢量控制變頻器是近年來新推出的國產(chǎn)高檔變頻器。主要有AC80通用型矢量變頻器及AC90張力控制專用矢量型變頻器。AC80功能強大，并可實現(xiàn)閉環(huán)矢量控制，能滿足目前大多數(shù)行業(yè)對變頻器功能及性能的要求。AC90是張力專用變頻器控制器，主要將卷徑計算、張力錐度等張力控制的專用功能集于一身，實現(xiàn)了張力控制的簡易化。AC90的張力控制有轉(zhuǎn)矩模式及速度模式。對張力控制精度要求高的場合一般有速度模式，對張力控制精度要求不高的場合，可以用轉(zhuǎn)矩模式，系統(tǒng)結構簡單而且調(diào)試方便。
（2）控制要點
要求每段線速度恒定，但由于收、放卷過程中卷徑在不斷地變化，PID的調(diào)節(jié)必須考慮因卷徑的變化而帶來的速度變化，否則會破壞涂布紙張的物理特性，影響紙張的使用壽命和質(zhì)量，這樣要求穩(wěn)速精度高，而且系統(tǒng)在動態(tài)時響應速度快。
三、方案優(yōu)勢
1、恒張力控制、同步控制都由變頻器完成，不需要外加控制器，電控系統(tǒng)采用PLC控制，結構簡單。
2、恒張力控制，生產(chǎn)過程張力非常恒定，控制精度高，基材不會受到損壞，涂布效果均勻，產(chǎn)品質(zhì)量好。
3、通過收卷錐度補償調(diào)整，成品收卷張力恒定，完全避免內(nèi)緊外松的狀況。
4、技術成熟，調(diào)試、操作、維護非常方便。
四、結構簡述
1、基材放卷階段需要一臺AC80系列動力收放線變頻器，主要以基材張力恒定為目標，采用自動PID閉環(huán)控制，放線速度緊跟著引取速度變化而變化；當出現(xiàn)松線時，收線速度跟著松線速度變化而變化；當出現(xiàn)斷線時，要求放線盤立即停止運轉(zhuǎn)，由于放線盤有剎車裝置，變頻器停車時要設置為自由停車，整個放卷過程獨立運行。
2、涂布及烘干階段需要多臺開環(huán)矢量控制變頻器，采用比例聯(lián)動控制，在涂布機生產(chǎn)過程中主信號和微調(diào)信號按疊加運行。線速度同步的實現(xiàn)方法：以多臺涂布過程多級同步控制為例，為了實現(xiàn)線速度保持同步，采用主頻率+輔助頻率相疊加的方法。同步控制中第一臺變頻器的主頻率通過RS485通訊傳輸?shù)降诙_，以此類推，直到最后一臺，通過通訊方式進行運行頻率傳輸，可以避免模擬信號在傳輸過程中的衰減，每一臺變頻器的輔助頻率為各自變頻器的微調(diào)頻率，通過變頻器的上升/下降運行頻率來實現(xiàn)。微調(diào)頻率精度高達0.01Hz。
3、成品收卷階段需要一臺AC90張力控制專用變頻器，主要以成品張力恒定為目標，采用開環(huán)控制，自動進行錐度計算，卷徑計算，無需外加張力器件，對涂布機生產(chǎn)的成品收卷階段進行跟蹤運行。
變頻器維修巧妙地替換變頻器零件
變頻器維修雖然變頻器的種類繁多，電路不斷更新?lián)Q代，但是其出現(xiàn)的故障不外乎過流、過壓、欠壓、過載、過熱、輸出不平衡、無顯示等故障。
在變頻器維修的過程中，我們經(jīng)常遇到有的配件一時間無法找到的窘境。那么，這時候就需要我們利用平時積累的經(jīng)驗來巧妙地用常用零件替換不常用零件。以下是筆者拋磚引玉的幾個小方法，還請高手指教并補充更多更好的方法：
一，7805壞了可以用一個幾十到幾百歐姆的電阻串聯(lián)一個4733穩(wěn)壓二級管形成5V穩(wěn)壓輸出。只要把握好電流輸出能力以及電阻的功率，這種方法是完全可行的。
二，整流用可控硅炸了，可以用一個接觸器來替代。用開關電源的12V或者24V電來驅(qū)動一個繼電器，再由繼電器驅(qū)動接觸器的吸合，這樣成本還要少。
三，一體化模塊的整流部分損壞了，可以用一個三相整流橋來替代。不過這種做法一定要嚴格地切斷原有的炸壞的整流部分。防止打火短路的事故發(fā)生。
四，控制風扇運轉(zhuǎn)的三極管燒壞了，一時間難以找到這么大電流的管子的情況下，可以直接把這個三極管的CE級短接。讓風扇不受控制，24小時運轉(zhuǎn)。因為風扇本身也不能消耗多少能量，跟變頻器本身的電機消耗功率來比簡直就不算什么了。