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HLP-SD100變頻器在雙工位凹版印刷機上的應用
作者:發布時間:2017-10-24

一、 系統方案介紹

       七電機張力控制系統是當前凹版印刷行業中較為普遍的應用案例,系統由七臺電機進行變頻傳動控制,分別為兩臺放卷、兩臺收卷、一臺主機和收、放卷牽引各一臺構成,其中收卷、放卷、收放卷牽引都是帶張力反饋的閉環張力控制,變頻器工作在速度模式;由于兩級牽引中間是印刷單元,對套色精度有很高的要求,因而對張力調節的穩定性要求很高,所以主機和兩級牽引采用帶編碼器的閉環矢量控制。其他張力控制系統均是在七電機張力控制系統的基礎上進行增加或減少電機構成的。

二、工藝介紹

1、 工藝流程圖

2、 工藝說明

印刷:主機部分,是整臺設備的基準。印刷部位需要更換印版,印版大小會有變化。這時需要PLC做速度同步處理,印刷部位還要在不印刷時做勻墨功能,這也需要PLC去執行。主機變頻器的運行頻率有PLC的DA模塊給出。

牽引: 牽引對印刷部位影響較大,為了保證印刷的精度,牽引用速度閉環模式,PLC運算后線速度信號作為它的主頻率源,然后和張力反饋經PID計算得到的輔助頻率疊加作為其最終的輸出頻率,只需微調PID即可保證同步。

放卷:根據線速度自動計算出當前卷徑,然后根據卷徑的變化,計算出收放卷變頻器各自當前主頻率,再疊加由收放卷張力反饋信號經內部PID計算后的輔助頻率作為最終輸出頻率;收放卷變頻器有強大的自動換卷功能,可實現高速不停機自動換卷,提高生產效率。加入卷徑計算功能,實現了收放卷擺臂穩定,為牽引張力的穩定提供了保障。

三、海利普SD100變頻器在凹版印刷機應用上的優點

1、 控制精度高、動態響應快:

放卷和前后牽引控制都帶有張力反饋,而收放卷則利用變頻器內部的卷徑計算和PID調節;主機和牽引都用有速度傳感器矢量控制,速度精度達到0~6000rpm誤差±0.15

2、 線路簡單、可靠性高:

PLC只完成簡單的不同版輥同步頻率的匹配(主速度處理),邏輯控制、大量的張力控制和運算由變頻器內部自動完成;安裝、調試簡單易行;

3、 系統成本低:

由于省去了大量的A/D,D/A模塊,因此對PLC硬件的要求大大降低,同時節約了高額的軟件開發費用

四、 變頻器接線圖

五、 參數設置

收、放卷參數:

編號

參數號

設定值

參數說明

控制參數

 C01.00

 1

 1:速度閉環

 C01.07

 3

 應用功能:開啟卷繞功能

電機

參數

 C01.20

 電機銘牌值

 電機參數:功率

 C01.24

 電機銘牌值

 電機參數:電流

 C01.25

 電機銘牌值

 電機參數:轉速

 C01.29

 1

 進行電機自學習

參考源

設置

 C03.15

 0

 參考值來源1無效

 C03.16

 0

 參考值來源2無效

 C03.17

 0

 參考值來源3無效

加減速

時間

 C03.41

 1.5S

 加速時間,單位:S

 C03.42

 1.5S

 減速時間,單位:S

輸入端子功能

 C05.10

 166

 FOR輸入功能:卷繞開始

 C05.12

 170

 DI1輸入功能:預驅動

 C05.13

 169

 DI2輸入功能:卷徑復位

編碼器

參數

 C05.70

 1024

 編碼器分辨率

 C05.71

 0

 編碼器方向

模擬量

設置

 C06.29

 0

 AI輸入信號類型:電壓信號

 C06.71

 23

 VO輸出為AI的值

死區補償

 C14.07

 75%

 可改小至70-100之間

PID相關

參數

 C03.10[0]

 50

 PID目標值

 C07.20

 1

 PID反饋源:VI

 C07.33[0]

 1.0

 P值

 C07.34[0]

 1.5S

 I值

 C07.41

 —5%

 PID輸出下限

 C07.42

 5%

 PID輸出上限

 C07.50

 —5%

 I積分項下限

 C07.51

5%

I積分項上限

應用功能

 C29.00

0

卷曲模式:0:收卷;1:放卷

 C29.01

0

張力控制模式:0:閉環速度

線速度計算參數

 C29.02

3.5

機械減速比

 C29.06

2

AI為線速度設定源

 C29.07

5m/min

卷徑計算最低線速度

 C29.08

200m/min

最大線速度

卷徑計算參數

 C29.13

98mm

最小卷徑:卷筒直徑

 C29.16[0]

98mm

卷筒直徑

 C29.17

3.0S

卷徑濾波時間


五、 總結

HLP-SD100系列變頻器集成了卷徑計算、預驅動、張力控制、速度同步調節(輔助頻率)、收放卷切換等功能, PLC只需要把相應功能的信號給到變頻器即可。凹版印刷機在使用中會使用不同大小的印版,需要PLC處理印版大小不同時同步頻率,再以此為基礎確認引入和引出的同步頻率(主頻率),引入和引出變頻器再根據擺臂反饋回來的信號由PID自動計算出一個頻率(輔助頻率),二者相加,實現牽引的同步控制。牽引的運行頻率給到收卷和放卷做線速度信號,初始卷徑由PLC給定,線速度與初始卷徑相結合就得出了收放卷變頻器的主頻率,再根據擺臂反饋回來的信號由PID自動計算出一個頻率(輔助頻率),二者相加,實現收放卷的橫張力控制。主機、牽引和收放卷變頻器采用速度閉環模式,確保了控制的精度;采用預驅動功能實現可高速接料不停機功能,提高了生產效率,為客戶降低成本。

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