關(guān)鍵詞：張力變頻;控制技術(shù);應用思路

    引言

　　隨著(zhù)變頻技術(shù)發(fā)展，張力變頻器在膠印機這樣的印刷行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應用，它由單一的驅動(dòng)功能導入了智能控制技術(shù)，引領(lǐng)張力控制的新方向。

    1.膠印機簡(jiǎn)介:

　　膠版印刷機,簡(jiǎn)稱(chēng)膠印機，也叫柔版印刷機。是將制作好的圖文印版（一般為膠質(zhì)材料）貼在滾筒上，通過(guò)網(wǎng)紋輥（也叫網(wǎng)轆）傳遞油墨的印刷方式，將凸出的圖文轉印在承印物上的印刷設備。通常主要應用在紙張、薄膜、無(wú)紡布材料的包裝印刷上。按機械結構分類(lèi)，主要有平座膠印機和天橋膠印機;按印刷顏色種類(lèi)，分為單色機、二色機、六色機等。所印顏色越多，對套色的位置精度相對越高，對恒定的張力控制要求也會(huì )較高。

    2.傳統的張力控制：

　　1、傳統的張力控制系統的構成：

　　傳統的放卷張力控制是采用張力控制器與磁粉制動(dòng)器工作的;其收卷張力是采用力矩控制器與力矩電機來(lái)完成控制的。主機的傳動(dòng)控制使用普通變頻器和異步電機來(lái)實(shí)現。

　　2、傳統方案的缺點(diǎn)：

　　傳統的張力控制方式，雖然在某種程度上滿(mǎn)足了張力控制的要求，但在實(shí)際應用過(guò)程中存在以下缺陷：

　　1）磁粉制動(dòng)器是根據電磁原理和利用磁粉傳遞轉矩的，依靠磁粉所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)實(shí)現制動(dòng)的，高速運行時(shí)，磁粉所產(chǎn)生的摩擦力較大，產(chǎn)生的高溫使離合器發(fā)熱而影響其使用壽命。容易導致磁粉老化、退磁，原控制張力變小。為設備維護帶來(lái)不便。

　　2）力矩電機常需手動(dòng)調速，操作不方便，長(cháng)時(shí)間運行時(shí)力矩電機發(fā)熱也較高，其控制器也較易損壞，可靠性不高。

    3.張力變頻控制方案：

　　英威騰CHV170張力變頻器不僅具備傳統變頻的驅動(dòng)功能，還具有張力控制與運算的功能，可克服以上傳統張力控制的劣勢。結合已在東莞某印刷機械公司的成功推廣經(jīng)驗，總結CHV170張力型變頻器在膠印機應用的解決方案。

　　1、 膠印機傳動(dòng)流程圖：

　　以上膠印機傳動(dòng)，主要由主機傳動(dòng)、放卷部分與收卷部分組成。收卷一般采用中心軸或表面收卷，放卷通常采用中心軸放卷。傳動(dòng)棍是輔助傳動(dòng)機構，圖文印刷在主機傳動(dòng)部分來(lái)完成。

　　2、 膠印機變頻控制接線(xiàn)圖：

　　3、 張力變頻系統原理框圖：

　　系統說(shuō)明：

　　以上膠印機的傳動(dòng)系統采用的是無(wú)張力反饋的轉矩控制來(lái)完成，屬張力開(kāi)環(huán)控制，其張力的控制功能由變頻器內部自身來(lái)完成。主機變頻器的速度由電位器通過(guò)AI1通道進(jìn)行調節，系統運行后，主機將主速度信號通過(guò)HDO高速脈沖輸出口輸出速度脈沖信號，傳送到放卷變頻器與收卷變頻器的HDI1脈沖輸入口作為其同步速度的給定。用脈沖傳送的優(yōu)點(diǎn)是能避免在傳輸過(guò)程中信號的干擾。

　　放卷與收卷張力大小分別由放卷和收卷變頻器的AI2通道的電位器進(jìn)行調節，其設定張力的大小通過(guò)變頻AO輸出口連接到數顯儀表上。變頻故障信號指示通過(guò)3臺變頻各自的繼電器常開(kāi)點(diǎn)輸出。放卷與收卷電機不但與主機速度同步，其速度還與當前卷徑大小有關(guān)。系統工作時(shí)，收卷處于電動(dòng)狀態(tài)，放卷處于發(fā)電狀態(tài)。通過(guò)共接直流母線(xiàn)的方法，使系統在停止時(shí)，變頻不會(huì )出現跳過(guò)壓的故障。正常運行時(shí)，再生能源可傳給電動(dòng)狀態(tài)的電機工作，還能達到節能的效果。收放卷均配置PG卡和編碼器，能使電機在低頻旋轉時(shí)速度均勻，提高轉矩控制的精度。收放卷的反轉開(kāi)關(guān)能便于其旋轉方向的選擇，靈活方便。

　　4、 張力變頻方案的優(yōu)點(diǎn)：

　　1） 收放卷張力調整簡(jiǎn)便，張力與同步控制均在變頻器中完成，可靠性與穩定性大大提高;

　　2） 采用矢量控制，動(dòng)態(tài)響應快、控制精度高，加減速時(shí)張力恒定，避免出現套色錯位;

　　3） 張力變頻器的使用壽命長(cháng)，系統使用與維護十分簡(jiǎn)便。

　　4） 可通過(guò)變頻的脈沖傳送數據，可省掉在PLC控制場(chǎng)合所需的模擬量模塊，節省成本。

　　5、調試過(guò)程及參數設置：

　　1）斷開(kāi)負載，輸入電機銘牌參數（電機額定功率、額定轉速、額定電壓、額定電流），裝好編碼器，進(jìn)行旋轉參數自學(xué)習;

　　2）對有PG矢量控制的成功運行，包括零速（0.00HZ）、低速（0.5HZ）、中速（20HZ）、高速（50HZ）均能保持運行穩定，沒(méi)有出現抖動(dòng)現象。

　　3）將收放卷變頻器的P0.17設為3，按”RUN”鍵進(jìn)行轉矩自學(xué)習;

　　4）設置以下變頻器參數：

　　主機參數：

　　收卷參數：

　　放卷參數：

　　6、常遇問(wèn)題與處理方法：

　　1）電機在運轉時(shí)不均勻：

　　可檢查編碼器的接地是否接到PG卡的COM端，編碼器是否工作正常（可用萬(wàn)用表量測編碼器的A相與B相是否均達到直流5V以上）。尤其是低速運行時(shí)若有抖動(dòng)，可減小P3.00的值，觀(guān)察工作電流是否平穩。另外還須檢查機械傳動(dòng)的自身問(wèn)題，其鏈輪是否有偏離，鏈條過(guò)松等。

　　2）變頻一運行，電機抖動(dòng)很大：

　　檢查編碼器是否反相（調整P3.11的值），編碼器線(xiàn)數是否設對。

　　3）不同速度運行時(shí)，收卷或放卷的張力大小不相同：

　　可檢查是否已進(jìn)行轉矩自學(xué)習，以消除慣量補償的影響。

　　4）收卷或放卷跟不上主機的速度：

　　可在主機低速運行時(shí)，適當調高相應的收卷或放卷的張力，達到張力的恒定。

    參考文獻：

　　《CHV170產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》 （深圳市英威騰電氣股份有限公司）