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雷诺尔RNB1000变频器在塑料吹膜上的应用
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雷诺尔RNB1000变频器在塑料吹膜上的应用 

摘要:塑料吹膜机是把塑料颗粒经过一系列的过程把塑料颗粒加工成塑料薄膜的设备,在这个过程中各个环节都是用变频器来控制各个加工环节电机的运行速度来控制薄膜的厚度和其他工艺参数,在塑料吹膜机的变频控制中其他环节比较容易控制,就是简单的调速就可以满足工艺要求,最难控制的是牵引和收卷部分的变频控制,它直接关系到设备的易用性和自动化程度,关系到塑料膜的产品质量。对于塑料薄膜牵引和收卷可以用速度控制、位置控制和转矩控制。下文以中山某机械厂为例介绍雷诺尔RNB1000系列变频器在塑料吹膜机牵引和收卷中的速度控制的调试方法。

关键词:    雷诺尔     RNB1000变频器     塑料吹膜机

一、吹膜机工艺介绍:

 1、吹膜机是将塑料粒子加热融化再吹成薄膜的机械设备。

     (1)生产流程及生产原理:

将干燥的聚乙烯粒子加入下料斗中,靠粒子本身重力从料斗进入螺杆,当粒料与螺杆接触后,旋转的斜棱面对塑料产生与斜棱面相垂直的推力,将塑料粒子向前推移,推移过程中,由于塑料与螺杆、塑料与机筒之间的摩擦以及粒子间的碰撞摩擦,同时料筒外部加热而逐步熔化。熔融的塑料经机头过滤去掉杂质从模头模口出来,经风环冷却、吹胀经人字板、牵引辊、卷取将成品薄膜卷成筒。

(2)吹膜机的主要结构:

吹膜机的主要结构主要由挤出机、机头、模头、冷却装置、稳泡架、人字板、牵引辊、卷取装置等组成。


二、现场情况:

现场牵引收卷部分共有四台电机,电机参数分别为:牵引电机两台,功率为2.2kw,收卷电机两台,功率为2.2kw,电机参数如下:

 

额定功率

额定电压

额定电流

额定频率

额定转速

牵引电机1

2.2kw

380V

4.8A

60Hz

1730rpm

牵引电机2

2.2kw

380V

4.8A

60Hz

1730rpm

收卷电机1

2.2kw

380V

5.0A

50Hz

1420rpm

手卷电机2

2.2kw

380V

5.0A

50Hz

1420rpm

负载要求:变频器运行稳定,主从机同步性好,并可以根据产品实际要求调整各电机的转速以得到不同的张力。   

三、雷诺尔RNB1000变频解决方案

3.1 控制方案

                                板材牵引机系统接线图

3.2 方案说明

变频器的启停方式为端子启停,即通过数字量输入端子实现通过外部按钮给变频器起停命令,实现远程起停控制。

主机频率给定为模拟量AI1给定,同时因为需要保证四台电机转速同步,因此需做从机对主机速度跟随。考虑到模拟量有零漂,因此使用高速脉冲输出做频率给定,从机通过高速脉冲输入接受做主频率给定。考虑到需要通过自由频率给定做张力变化调节,因此加辅助频率源模拟量AI1做辅助频率给定以做张力手动调节。

由于系统对同步性要求较高,因此前一级的变频器运行中信号给从机启动命令,并给主机加启动频率保持以提高从机的响应精度。

变频器故障信号通过可编程继电器端子输出,在变频器故障时系统接收故障信号以避免误动作导致的机械损害。故障清除后可通过复位端子解除故障锁定。

由于系统采用的是两路频率源叠加,在试机过程中可能会带来不变,因此加了一路单动开关,在调试模式时可以通过单动按钮实现频率源的切换。

系统调速方式为两路频率组合叠加,主给定为键盘给定,从给定为模拟量AI1给定,从给定调节量小,设定一个较小的上下限即可。

3.3 参数设置

3.3.1 主机参数设置

功能码

设定值

功能描述

备注

F00.00

1

控制模式选择

矢量控制模式

F00.01

1

起停控制模式

端子起停模式

F00.02

2

主频率给定模式

      AI1设定

F00.14

20S

加速时间

可适当调整

F00.15

20S

减速时间

可适当调整

F01.02

     ——

额定功率

一定要按照电机铭牌进行设置以保证自学习出来的参数正确。

F01.03

——

额定频率

F01.04

——

额定转速

F01.05

——

额定电压

F01.06

——

额定电流

F02.03

2.0S

启动频率保持时间

适当调整以保证3台从机起动响应

F07.03

1

T1输出选择

T1输出运行中信号给从机

F07.07

0

HDO输出选择

输出当前运行频率

3.3.2 从机参数设置

功能码

设定值

功能描述

备注

F00.00

1

控制模式选择

矢量控制模式

F00.01

1

起停控制模式

端子起停模式

F00.02

4

主频率给定模式

       HDI设定

F00.03

2

辅助频率给定模式

       AI1给定

F00.05

2

频率给定方式

       A+B给定频率

F00.14

1S

加速时间

尽量短,加速时间实际由主机加速时间决定

F00.15

1S

减速时间

尽量短,减速时间实际由主机减速时间决定

F01.02

     ——

额定功率

一定要按照电机铭牌进行设置以保证自学习出来的参数正确。

F01.03

——

额定频率

F01.04

——

额定转速

F01.05

——

额定电压

F01.06

——

额定电流

F06.01

1

正转起动

主机T1给从机起动命令

F06.02

23

单动模式

 

F06.19

-20%

模拟量下限值对应

减频最大调节量为10Hz

F06.21

20%

模拟量下限值对应

加频最大调节量为10Hz

F07.03

1

T1输出选择

T1输出运行中信号给从机

F07.07

0

HDO输出选择

输出当前运行频率

F07.03

1

T1输出选择

T1输出运行中信号给从机

F07.07

0

HDO输出选择

输出当前运行频率

四、RNB1000系列变频器技术说明

上海雷诺尔科技股份有限公司RNB1000变频器DSP控制系统为平台,采用国内技术领先的无PG矢量控制技术,并配合多种保护方式,可应用于异步电机,提供优异的驱动性能。产品在风道设计,硬件配置,软件功能方面都极大的提升了客户易用性及环境适应性。

技术特点:
准确的电机参数自学习:准确的旋转或静止的电机参数自学习,调试方便,操作简单,提供更高的控制精度和响应速度

     矢量化的V/F控制:自动定子压降补偿和转差补偿,保证VF控制模式下也可有优异的低频大转矩和转矩动态响应

     软件限流限压功能:良好的电压、电流限制,有效进行关键控制参数限幅以降低变频器的故障风险

     多种制动模式:提供多种制动方式,保证系统停机稳准快
◆环境适应性强:较高的整机过温点,独立的风道设计,加厚三防漆处理,更适应塑料机械行业环境温度高、湿度大等恶劣场合
转速追踪再起动功能:实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动
自动电压调整功能:当电网电压变化时,能自动保持输出电压恒

全面的故障保护:过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能

五、结束语

塑料吹膜机的控制难点在于转速的高度同步性,因此需要有一系列的措施保证同期同停。同时由于实际张力的灵活性需求,需要在保证高度同步性的前提下有一定范围内的小幅自调整。整个控制系统要求变频器具有高灵敏度的高速脉冲输入/输出口、快速的斜坡跟随性、频率叠加与切换等性能。RNB1000系列变频器是上海雷诺尔科技股份有限公司新开发的高性能开环矢量变频器,其卓越的性能和丰富的功能完全可满足塑料吹膜机的控制要求,其在数控板材牵引机上得到了非常好的应用。

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