七電機(jī)張力控制系統(tǒng)是當(dāng)前凹版印刷行業(yè)中較為普遍的應(yīng)用案例，系統(tǒng)由七臺(tái)電機(jī)進(jìn)行變頻傳動(dòng)控制，分別為兩臺(tái)放卷、兩臺(tái)收卷、一臺(tái)主機(jī)和收、放卷牽引各一臺(tái)構(gòu)成，其中收卷、放卷、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；由于兩級(jí)牽引中間是印刷單元，對(duì)套色精度有很高的要求，因而對(duì)張力調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性要求很高，所以主機(jī)和兩級(jí)牽引采用帶編碼器的閉環(huán)矢量控制。其他張力控制系統(tǒng)均是在七電機(jī)張力控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行增加或減少電機(jī)構(gòu)成的。

一、工藝介紹

1、工藝流程圖

2、工藝說(shuō)明

印刷：主機(jī)部分，是整臺(tái)設(shè)備的基準(zhǔn)。印刷部位需要更換印版，印版大小會(huì)有變化。這時(shí)需要PLC做速度同步處理，印刷部位還要在不印刷時(shí)做勻墨功能，這也需要PLC去執(zhí)行。主機(jī)變頻器的運(yùn)行頻率有PLC的DA模塊給出。

牽引：牽引對(duì)印刷部位影響較大，為了保證印刷的精度，牽引用速度閉環(huán)模式，PLC運(yùn)算后線速度信號(hào)作為它的主頻率源，然后和張力反饋經(jīng)PID計(jì)算得到的輔助頻率疊加作為其最終的輸出頻率，只需微調(diào)PID即可保證同步。

放卷：根據(jù)線速度自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前卷徑，然后根據(jù)卷徑的變化，計(jì)算出收放卷變頻器各自當(dāng)前主頻率，再疊加由收放卷張力反饋信號(hào)經(jīng)內(nèi)部PID計(jì)算后的輔助頻率作為最終輸出頻率；收放卷變頻器有強(qiáng)大的自動(dòng)換卷功能，可實(shí)現(xiàn)高速不停機(jī)自動(dòng)換卷，提高生產(chǎn)效率。加入卷徑計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)了收放卷擺臂穩(wěn)定，為牽引張力的穩(wěn)定提供了保障。

二、海利普SD100變頻器在凹版印刷機(jī)應(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)

1、控制精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快：

放卷和前后牽引控制都帶有張力反饋，而收放卷則利用變頻器內(nèi)部的卷徑計(jì)算和PID調(diào)節(jié)；主機(jī)和牽引都用有速度傳感器矢量控制，速度精度達(dá)到0~6000rpm誤差±0.15

2、線路簡(jiǎn)單、可靠性高：

PLC只完成簡(jiǎn)單的不同版輥同步頻率的匹配（主速度處理），邏輯控制、大量的張力控制和運(yùn)算由變頻器內(nèi)部自動(dòng)完成；安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單易行；

3、系統(tǒng)成本低：

由于省去了大量的A/D，D/A模塊，因此對(duì)PLC硬件的要求大大降低，同時(shí)節(jié)約了高額的軟件開(kāi)發(fā)費(fèi)用

三、變頻器接線圖

四、總結(jié)

HLP-SD100系列變頻器集成了卷徑計(jì)算、預(yù)驅(qū)動(dòng)、張力控制、速度同步調(diào)節(jié)（輔助頻率）、收放卷切換等功能，PLC只需要把相應(yīng)功能的信號(hào)給到變頻器即可。凹版印刷機(jī)在使用中會(huì)使用不同大小的印版，需要PLC處理印版大小不同時(shí)同步頻率，再以此為基礎(chǔ)確認(rèn)引入和引出的同步頻率（主頻率），引入和引出變頻器再根據(jù)擺臂反饋回來(lái)的信號(hào)由PID自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)頻率（輔助頻率），二者相加，實(shí)現(xiàn)牽引的同步控制。牽引的運(yùn)行頻率給到收卷和放卷做線速度信號(hào)，初始卷徑由PLC給定，線速度與初始卷徑相結(jié)合就得出了收放卷變頻器的主頻率，再根據(jù)擺臂反饋回來(lái)的信號(hào)由PID自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)頻率（輔助頻率），二者相加，實(shí)現(xiàn)收放卷的橫張力控制。主機(jī)、牽引和收放卷變頻器采用速度閉環(huán)模式，確保了控制的精度；采用預(yù)驅(qū)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)可高速接料不停機(jī)功能，提高了生產(chǎn)效率，為客戶降低成本。