|
在自動化設備中，收放卷系統是非常常見的應用，像印刷、包裝、造紙、鋰電池、無紡布設備等。張力控制的穩定性，對設備非常重要；而驅動器的速度和轉矩控制精度，是決定張力控制穩定性的重要原因之一。
收放卷系統一般包含三個部分：收卷軸、牽引輥和放卷軸。一般收放卷電機采用轉矩控制或者速度控制模式，牽引電機采用速度控制模式。
當收放卷電機采用轉矩控制模式時：
模式一、開環張力控制：根據設定張力和實時卷徑大小，計算出電機的輸出扭矩。
實時卷徑計算方法：
測量法：通過外部超聲波傳感器測量實時卷徑；
估算法：根據收放卷的圈數、材料厚度計算出實時卷徑；
模式二、閉環張力控制：根據設定張力和實際張力的偏差，進行PID控制，調整收放卷電機的扭矩。
當收放卷電機采用速度控制模式時：
閉環速度控制模式：根據設定張力和實際張力的偏差，進行PID控制，調整收放卷電機的速度。
為了確保電機的速度和轉矩精度，電機需要帶編碼器；變頻器推薦ACS380和ACS880系列。其中ACS880 具有DTC控制功能，對異步電機的控制，性能更加優秀，可以實現更高精度的速度和轉矩控制。
針對收放卷系統應用，有2種解決方案：
方案一、PLC作為張力控制的核心，進行實時卷徑計算，采集張力傳感器數據，根據PID運算的結果，輸出轉矩命令和速度命令到變頻器。
變頻器作為執行機構，通常采用的模式為：轉矩控制速度限幅。
參數配置說明：
通過外部端子控制變頻器啟動和停止，通過模擬量輸入給定速度和轉矩；
參數配置參考：
通過現場總線控制變頻器啟動和停止，通過現場總線給定速度和轉矩；
參數配置參考：
方案二、選用ACS880+N5000卷曲控制固件的變頻器，N5000卷曲控制固件，集成了卷曲應用的相關控制功能，主要支持的功能如下：
卷徑計算
開環張力控制
閉環張力控制
慣性和摩擦補償
張力錐度控制
|
