淺談匯川變頻器在凹印機上的設(shè)計和應用
1、引言
凹印機因其版面特征而得名，以其精美的印刷質(zhì)量在軟包裝行業(yè)占有重要的位置。它一般由放卷裝置、放卷牽引、主機、收卷牽引、收卷裝置組成，根據(jù)配置的不同有三電機系統(tǒng)、五電機系統(tǒng)、七電機系統(tǒng)。
一般的凹印機的基本配置有主機、收卷牽引及放卷牽引三個電機。放卷張力由磁粉制動器控制，收卷張力是由力矩電機或磁粉離合器控制，這是基本的三電機系統(tǒng)。若將放卷及收卷張力改為變頻器控制的電機來控制，則為五電機系統(tǒng)。對于帶有自動換卷的雙工位收、放卷系統(tǒng)，則構(gòu)成目前比較先進的七電機系統(tǒng)。
卷材印刷時，需要一定的張力將材料張緊進入印刷單元，并在運行過程中保證張力穩(wěn)定，才能保證各種顏色套印準確，圖案精美。張力控制是凹版印刷的控制技術(shù)核心，若張力控制穩(wěn)定，張力波動小，機器的套印精度及印刷速度就高。
因為在高速印刷過程中對套色精度要求高，所以整個過程中的張力控制精度要求很高，長久以來，七電機凹印機的驅(qū)動部分一直是進口變頻器的天下，更高檔的無軸傳動系統(tǒng)是伺服控制器來實現(xiàn)。近年來國產(chǎn)矢量變頻器相繼推出，但因為矢量控制的算法復雜，國產(chǎn)矢量變頻器在性能上主要是穩(wěn)速精度及動態(tài)響應特性方面和進口變頻器相比還有些許差距。一些國產(chǎn)高端變頻器已經(jīng)在印包行業(yè)占有重要位置，但一般多用在復合機、分切機等要求不是很高的應用場合。最能體現(xiàn)高水平要求的七電機凹印機長久來被進口變頻器的獨霸地位還是無法被撼動。
深圳市匯川技術(shù)有限公司推出的MD320系列矢量控制變頻器及MD330張力專用變頻器，集高端性能與強大功能與一身，利用其獨特的同步控制及張力控制功能，有效彌補性能上和進口高端變頻器的些許差距，成功應用于七電機凹印機系統(tǒng)。本文就匯川變頻器在七電機凹印機上的應用方案與目前行業(yè)中的方案作以比較進行分析。
2、方案介紹
2.1 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(jié)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(gòu)。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運算速度及信號傳替的影響，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。
2.2 匯川變頻器方案：
（1）匯川矢量變頻器簡介
匯川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MD300簡易型矢量變頻器、MD320通用型矢量變頻器及MD330張力控制專用矢量型變頻器。MD300功能簡單，主要應用于功能要求低而對性能要求較高的場合。MD320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。MD330是張力專用變頻器控制器，主要將卷徑計算，張力錐度、預驅(qū)動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。MD330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(jié)構(gòu)簡單而且調(diào)試方便。
（2）匯川變頻器的系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)由七臺電機傳動控制，分別為兩個收卷（MD330）、兩個放卷（MD330）、主機（MD320）和收、放卷牽引（MD320）構(gòu)成，其中收卷、放卷和收、放卷牽引都是帶張力反饋的閉環(huán)張力控制，變頻器工作在速度模式。由于中部是印刷部分，對套色精度要求高，所以主機和收、放卷牽引均工作在帶編碼器的閉環(huán)矢量控制方式。如附圖所示。
：鞏經(jīng)理
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：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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