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    四方變頻器在水泥袋雙頭縫邊機上的應用
    時間:2014-6-25 中國電力電工網

     摘要:  本文針對四方電氣V350系列變頻器在水泥袋雙頭縫邊機上的應用作了簡單的介紹。要實現縫邊機高速度、等間距地縫合編織袋,變頻器的性能與使用決定其控制效果。V350系列變頻器卓越的控制性能,滿足了縫邊機過載能力強、轉速精度高等要求。
     關鍵字: V350  變頻器  MODBUS  水泥袋縫邊機
     一、工藝介紹
         水泥袋雙頭縫邊機是全自動縫袋機的一種,它通過電腦控制工業縫紉機和輸送帶,全自動地將編織袋兩頭縫合,并自動地將袋間的縫線切斷、整齊地將袋子堆放。它是高效的全自動工業縫紉機的一種應用。工人向輸送帶一個個地放入編織袋,縫袋機將袋子按設定的間距分開,同時縫紉機自動地將編織袋兩頭折邊、縫合。
     二、工作原理:


                                 圖1 縫邊機示意圖
    如圖1所示,水泥袋雙頭縫邊機主要包括上料輸送帶,擋牙,主輸送帶,下料輸送帶,工業縫紉機,送紙機,氣剪等幾個部分。其中上料輸送帶、主輸送帶、工業縫紉機由變頻器驅動,要求在工作時它們的線速度相同。上料輸送帶開機后一直運行,編織袋被工人手動投放在上料輸送帶上。氣動擋牙按照觸摸屏上設定的間距將袋子分隔開,當投袋子間距大于設定間距時,主輸送帶和縫紉機停機,等待上料輸送帶上的編織袋子到達擋牙位置時,主輸送帶和縫紉機停機又繼續運行;當投袋子間距小于設定間距時,主輸送帶和縫紉機不停機。這樣才能保證高效率地生產運行。
    三、 縫邊機控制方案
    本電控系統由觸摸屏、PLC、四臺1.5KW的四方V350系列變頻器、擋牙電磁閥等組成。通過觸摸屏可以設定袋子的寬度、袋子的間距、生產線速度等參數。前面工作原理中我們講到,工作時傳動的各機構線速度相同,所以可以根據公式:線速度==π*直徑*電機轉速/傳動比  


         
        PLC實時計算出上料輸送帶變頻器、主輸送帶變頻器、左縫紉機變頻器、右縫紉機變頻器的各道工序的目標頻率,通過MODBUS通信的方式控制變頻器調速。
        系統的控制難點主要在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。要通過PLC定時器精確計算擋牙的收回與擋住時刻,同時也要控制主輸送帶變頻器的運行刻。當左擋牙光電和右擋牙電光信號同時被袋子擋住時,擋牙立刻收回,主輸送帶變頻器提前擋牙或延時擋牙一定時間運行。因此對變頻器的響應速度要求比較高。另外,主輸送帶負載較重,起動時要求力矩較大。本系統最高運行線速度為30m/min,最高運行速時,主機變頻器達到58Hz,最大電流達到額定值的110%。V350變頻器優異的矢量控制性能滿足了系統的特殊工藝要求。
    四、 系統方案優點:
     (1)用外部端子給定的方式運行變頻器,能精確控制主輸送帶變頻器運行時刻,如果用通信的方式運行變頻器,MODBUS通信可能存在干擾,從而影響分袋子的間距。
    (2)主機變頻器的起動力矩大,過載能力強,在110%過載下能長期運行。同時提高了生產速度,提高了效率。
    (3)主機變頻器加減速時間短,響應速度快,分袋子的間距精確。
    (4)變頻器穩速精度高,運行時要求全線速度相同,如果穩速精度低,容易造成縫紉機針被拉斷。
    (5)故障率低,維護方便。
    五、總結
        本系統對上料輸送帶、左縫紉機、右縫紉機、收袋部分、送紙部分的控制比較簡單,難點在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。V350系列變頻器的性能對主機的的控制起到關鍵作用,提高了生產速度和效率。此控制方案在縫邊機中得到了廣泛應用。

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