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基本介紹：
    目前部分吹膜機(jī)收卷機(jī)構(gòu)的張力控制是使用力矩電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種形式控制不穩(wěn)定，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)變，需要重新調(diào)整，特別是大型的收卷機(jī)構(gòu)變動(dòng)更大，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。我們推薦VE系列變頻器配合張力傳感器，來(lái)滿(mǎn)足自動(dòng)調(diào)節(jié)收卷張力的要求。本文主要介紹吹膜機(jī)收卷機(jī)構(gòu)特性，以及臺(tái)達(dá)VE系列變頻器如何在吹膜機(jī)收卷機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)張力控制。

設(shè)備介紹：
一、收卷機(jī)構(gòu)原理：

1、張力檢測(cè)輥
    此輥是控制薄膜收卷時(shí)提供合理的張力反饋的主要部件，薄膜的張力通過(guò)張力輥兩端軸承下方的壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換變成4～20mA的仿真量信號(hào)，VE系列變頻器通過(guò)ACI端子接收該信號(hào)，利用自身的PID功能調(diào)節(jié)控制收卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以保證適當(dāng)?shù)氖站韽埩Α?

2、展平輥
    使薄膜展平，消除薄膜在拉伸應(yīng)力作用下產(chǎn)生的一些縱向皺紋。

3、壓緊輥
    在收卷機(jī)構(gòu)的前面裝有一個(gè)可以改變位置的跟蹤輥，其主要作用是將薄膜壓靠在收卷軸芯上，以一定壓力接觸收卷，使薄膜迅速地平整轉(zhuǎn)到收卷軸芯上，實(shí)現(xiàn)平整收卷的目的，以及借助跟壓緊輥對(duì)收卷料施加一定的壓力，及時(shí)排除收卷時(shí)膜層間的空氣，使收卷料緊密。

4、分切機(jī)構(gòu)
    吹出的薄膜若不是制作成塑料袋，就會(huì)分切成兩組薄膜再收卷。

5、收卷輥
    收卷輥由VE系列變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)傳動(dòng)，收卷速度的控制系統(tǒng)與前端的拉伸機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，與吹膜出料的拉伸機(jī)構(gòu)線(xiàn)速度同步，利用張力檢測(cè)輥的張力信號(hào)反饋到變頻器，實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)控制收卷張力。

二、控制薄膜的張力對(duì)收卷質(zhì)量的影響 

    為了牽引薄膜，并將其卷到收卷芯上，必須給薄膜施加一定拉伸使其張緊的牽引力，其中張緊薄膜的力即為張力。通常由于薄膜的材料厚度、寬度及性能不同，選用的收卷方式也有不同，張力的大小也需要調(diào)整。 

    收卷張力的大小直接影響產(chǎn)品收卷的質(zhì)量及效率。張力過(guò)大，收卷過(guò)緊，薄膜容易產(chǎn)生皺紋甚至拉斷；張力不足，帶入膜層的空氣量過(guò)多，收卷料薄膜的密度小，薄膜容易在里面產(chǎn)生軸向滑移及嚴(yán)重的錯(cuò)位，以致造成卷邊不齊。分切時(shí)放卷軸若產(chǎn)生大幅度擺動(dòng)，會(huì)影響分切薄膜的質(zhì)量。所以收卷機(jī)構(gòu)必須具有良好的張力控制系統(tǒng)。

三、收卷輥的控制系統(tǒng)原理 

    使用VFD-VE可以使用兩種方式實(shí)現(xiàn)張力恒定，一種是速度模式+張力死循環(huán)，另一種是力矩模式+張力開(kāi)環(huán)。力矩模式+張力開(kāi)環(huán)優(yōu)點(diǎn)是不需要張力檢測(cè)信號(hào)，缺點(diǎn)是效果會(huì)受限于力矩控制精度，在要求較高場(chǎng)合比較建議使用速度模式張力死循環(huán)。

    本案例收卷輥的控制是速度模式下，以牽引輥速度作前饋并以張力回授作輔助，通過(guò)控制主牽引與收卷的速度差相對(duì)恒定實(shí)現(xiàn)張力恒定控制。但薄膜收卷時(shí)，收料卷直徑D會(huì)增大，如果收卷輥的轉(zhuǎn)速n不變，根據(jù)V=π*D*n，收卷線(xiàn)速度V會(huì)增大，所以要維持速度差恒定而控制張力恒定，收卷輥的收卷轉(zhuǎn)速n必須隨著收料卷的直徑增大而減小，否則會(huì)引起收卷張力的遞增，造成膜卷的內(nèi)松外緊，外層薄膜把內(nèi)層薄膜壓皺，影響收卷質(zhì)量。

    收卷輥的控制方案：張力傳感器直接檢測(cè)張力，VE變頻器實(shí)施PID張力調(diào)節(jié)控制。
    
    張力傳感器安裝在張力檢測(cè)輥的軸承下面，將檢測(cè)到的薄膜張力轉(zhuǎn)換成仿真量信號(hào)，送到VE變頻器中，使之與原設(shè)定的張力信號(hào)比較后，進(jìn)行PID計(jì)算，然后將得出的所需要的輸出頻率送到收卷電機(jī)，達(dá)到控制收卷輥轉(zhuǎn)速，以及滿(mǎn)足張力控制的要求。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，適用范圍廣。

1、系統(tǒng)配置：

2、控制原理圖：