前言
山东宝沣皮塑公司是山东宝沣集团的下属企业,主要生产沙发,皮鞋,皮衣,炊具等人造皮革.宝沣皮塑拥有的皮革生产线,其中两条是有十几年历史的老生产线.每条生产线有四只缸传动,采用7.5KW滑差电机驱动。存在着各缸之间同步控制精度低,皮革质量不稳定等问题.而在皮革生产中,影响皮革的关键问题是各驱动缸之间的问题。收卷则采用的是力矩电机,存在能耗大等问题.对生产线进行变频改造,不仅可以提高控制精度,提高产品质量和产量,还可以降低能耗,方便操作,降低工人劳动强度。
1、传动 1 A01-0 10 加速时间 2 A01-1 10 减速时间 3 A03-1 0 DC制动时间 4 B01-1 7.5 电机额定输出 5 B01-2 4 电机极数 6 B01-4 1500 最大速度 7 B01-5 1500 基本速度 8 B01-6 15.8 电机额定电流 9 B06-0 根据工艺 比例联动系数 10 C05-5 16 IVLM比例联动偏置选择 11 C05-3 4 比例联动偏置频率增加 12 C05-4 5 比例联动偏置频率减少 13 C11-0 2 初始模式 14 C30-0 3 控制模式选择
2、收卷
1 | A01-0 | 10 | 加速时间 |
2 | A01-1 | 10 | 减速时间 |
3 | A03-1 | 0 | DC制动时间 |
4 | B01-1 | 2.2 | 电机额定输出 |
5 | B01-2 | 6 | 电机极数 |
6 | B01-4 | 1000 | 最大速度 |
7 | B01-5 | 1000 | 基本速度 |
8 | B01-6 | 5 | 电机额定电流 |
9 | C05-9 | 16 | ACR自动电流调节 |
10 | C07-6 | 2 | 转矩设定 |
11 | C11-0 | 2 | 初始模式 |
12 | C30-0 | 3 | 控制模式选择 |
现场分析
宝沣皮塑生产线变频改造主要的问题是有两个方面.一是传动缸的线速度同步的问题;另一方面是收卷的问题.其中主要的是传动缸的线速度同步的问题.针对这中情况我们提出以下方案:
1、用PLC和人机界面进行操作。通过PLC的内部比例运算，分别给驱动缸的变频器一个同步的速度信号。
2、采用台达SCD-04型同步控制器进行同步控制。
3、变频器采用VT230S系列，利用该变频器的比例联动功能实现同步控制。
第一种方案控制精度高，操作方便，但成本高；第二种方案精度也比较高，成本低一些，操作比较方便；第三种方案则成本最低，精度同第二种方案或略高于第二种方案，操作方便。通过与厂家协商，我们最终采用了第三套方案。
方案设计
新方案中，我们有四台VT230S-7P5HB控制四台7，5KW异步电动机，有异步电动机驱动传动缸。由一个统一的给定信号作为四台变频器的主给定信号。通过调整VT230S的比例联动系数B06-0，可以达到四只缸的同步。对于运行中可能出现的速度偏差，我们每台变频器设计了两只按纽，通过增加或者降低变频器的比例联动偏置频率达到四只缸的最佳同步。
在收卷中我们用一台VT230S-2P2HB控制一台普通的异步电动机，利用VT230S特有的力矩控制功能完成收卷功能。同时，在同步控制的四台电机中，我们分别设计了点动，主要在开车时引革、退革用。
方案分析
在传动的同步控制中，我们用一个统一的继电器控制四台变频器的启动/停止。当按下启动按纽ST时，继电器J1动作，四台变频器同步启动。在速度的同步控制中，我们用一个10V的直流电源作为信号源，加一个电位器VR，从而变出可调的0-10V的直流可调信号作为四台变频器的主给定信号。由于各传动缸的直径不一样，为保持统一的线速度，通过调节VT230S的比例联动系数B06-0，最终可以达到四只缸的同步。按纽PB1和PB2作为正、反点动按纽。当生产线开车时，点动可以引革和退革来调节皮革的松紧度。PB3和PB4作比例联动的偏置调节，当生产线出现微小的速度偏差时，可以通过PB3和PB4来调节。四台变频器的报警输出FA、FC并联，当其中的任意出现故障时，整条生产线停车。
在收卷控制中，我们应用的是VT230S力矩控制功能。通过调节VR1可以调节皮革卷取的张力。参数调节上，只需要将C30-0设置为3，C05-9的ASR功能打开，然后将C07-6设置为2，自动调整电机参数即可。
变频器主要参数设定：
用户评价
该系统运行以来，设备运行稳定。皮革的质量和产量比较以前都有了大幅度的提高。由于系统的线路非常简单，使得维护变的非常容易。在成本方面，除了变频器的投资之外，其他器件的成本可以忽略不计，投资非常省。
结束语
通过VT230S在 宝沣集团生产线的成功应用，我们看到了以下几个方面：
1、VT230S的比例联动功能，可以成功地应用到皮革，造纸等小型生产线的同步控制上。不仅精度高，线路简单，便于维护，而且投资省。
2、采用明电舍VT230S在力矩控制功能，我们可以用普通异步电机来完成皮革卷取、钢带拉伸等工艺的张力控制中，不仅节省了投资，而且简化了线路，降低了维护成本。
主要参考资料
1、明电舍变频调速器THYFREC-VT230S使用手册
台达DOP-W系列提供10.4”/12”/15&rdqu…
JetNet 3005G · 5口全千兆RJ-45交换机 …
显示规格 一般规格 环境规格 结构规格 外形…
功能规格 …
功能规格 …
西门子SIMATIC S7-400PLC的主要特色为：极高的处理…
米尔自动化网微博：
