七電機(jī)張力控制系統(tǒng)是當(dāng)前凹版印刷行業(yè)中較為普遍的應(yīng)用案例，整個(gè)系統(tǒng)由七個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制，分別由兩個(gè)放卷、兩個(gè)收卷、一個(gè)主機(jī)和一個(gè)收卷放卷牽引組成。其中收卷、放卷、放卷牽引均為帶張力反饋的閉環(huán)張力控制，變頻器以調(diào)速方式運(yùn)行。另外，由于二級(jí)牽引中間是打印單元，對(duì)套色精度有較高的要求，因此張力調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性非常重要，因此主機(jī)和二級(jí)牽引均采用帶編碼器的閉環(huán)矢量控制。其它拉力控制系統(tǒng)都是在七電機(jī)拉力控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加或減少電機(jī)組成。
一、工藝介紹
1、工藝流程圖
2、工藝說明
印刷：主機(jī)部分是整個(gè)設(shè)備的標(biāo)桿。印版需要在印刷位置更換，印版尺寸會(huì)發(fā)生變化。此時(shí)需要PLC做速度同步處理，打印部分不打印時(shí)也需要做油墨調(diào)平功能，也需要PLC來執(zhí)行。主機(jī)變頻器的運(yùn)行頻率由可編程控制器的數(shù)據(jù)采集模塊給出。
牽引：牽引力對(duì)印刷位置影響很大。為了保證印刷精度，牽引采用速度閉環(huán)方式。以PLC運(yùn)行后的線速度信號(hào)作為其主頻率源，再疊加通過PID張力反饋計(jì)算出的輔助頻率作為其最終輸出頻率。只有微調(diào)PID才能保證同步。
放卷：根據(jù)線速度自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前卷繞直徑，然后根據(jù)卷繞直徑的變化計(jì)算每個(gè)卷繞變頻器的當(dāng)前主頻率，并將卷繞張力反饋信號(hào)通過內(nèi)部PID計(jì)算出的輔助頻率疊加為最終輸出頻率；收放卷變頻器具有強(qiáng)大的自動(dòng)換卷功能，無需停機(jī)即可實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)換卷，提高生產(chǎn)效率。增加了卷繞直徑計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)了卷繞擺臂的穩(wěn)定性，為牽引張力的穩(wěn)定性提供了保證。
二、三科SKI600重載變頻器在凹版印刷機(jī)應(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)
1、控制精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快：
放卷和前后牽引控制都有張力反饋，而放卷和放卷使用變頻器中的卷徑計(jì)算和PID調(diào)節(jié)；主機(jī)和牽引均由帶速度傳感器的矢量控制，速度精度達(dá)到0 ~ 6000轉(zhuǎn)/分，誤差0.15。
2、線路簡單、可靠性高：
PLC只完成不同版輥同步頻率的簡單匹配(主速處理)，邏輯控制，大量張力控制和操作由變頻器自動(dòng)完成；安裝調(diào)試簡單易行；
3、系統(tǒng)成本低：
由于省略了大量的A/D和D/A模塊，大大降低了對(duì)PLC硬件的要求，節(jié)省了高昂的軟件開發(fā)成本。
三、變頻器接線圖
四、總結(jié)
SKI600系列重載變頻器集成了卷徑計(jì)算、預(yù)驅(qū)動(dòng)、張力控制、速度同步調(diào)節(jié)（輔助頻率）、收放卷切換等功能，PLC只需要把相應(yīng)功能的信號(hào)給到變頻器即可。凹版印刷機(jī)在使用中會(huì)使用不同大小的印版，需要PLC處理印版大小不同時(shí)同步頻率，再以此為基礎(chǔ)確認(rèn)引入和引出的同步頻率（主頻率），引入和引出變頻器再根據(jù)擺臂反饋回來的信號(hào)由PID自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)頻率（輔助頻率），二者相加，實(shí)現(xiàn)牽引的同步控制。
而牽引的運(yùn)行頻率給到收卷和放卷做線速度信號(hào)，初始卷徑是由PLC給定的，而線速度與初始卷徑相結(jié)合就得出了收放卷通用變頻器的主頻率，再根據(jù)擺臂反饋回來的信號(hào)由PID自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)頻率（輔助頻率），二者相加，實(shí)現(xiàn)收放卷的橫張力控制。主機(jī)、牽引和收放卷變頻器采用速度閉環(huán)模式，確保了控制的精度；采用預(yù)驅(qū)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)可高速接料不停機(jī)功能，提高了生產(chǎn)效率，為客戶降低成本。
