汇川MD380M在片材机三辊同步应用

• 关键词：汇川主轴伺服,片材机,闭环矢量控制
• 摘要：本文介绍汇川主轴伺服驱动器在片材机三辊同步控制中的应用。基于主轴伺服驱动器良好的闭环矢量控制，位置脉冲同步跟随技术，在越来越多的同步控制场合被广泛应用。

    一、背景介绍
    塑料包装片材主要用于生产一次性塑料杯、盘、碗、碟、盒等热成型制品，广泛应用于食品、疏菜、水果、饮料、乳品、工业零件等领域的包装。随着国内需求的日益增长，包装塑料热成型片材用途也越来越广泛，用量也在逐年增加，前景看好。随着国家对环保的重视，适应生产的“环保降解片材生产线”已经能够成功向市场供应各类型的“降解片材”。采用“纳米塑料”制造的“纳米片材”成为人们关注的另一焦点，也成为生产厂家新的“卖点”。为提高食品保质期和货架寿命，具有“高阻隔性能的片材”已成为各生产企业竞相开发的目标。而SMC片材机是生产SMC片材的专用设备。SMC是英文“Sheet Moulding Compound"的缩写，意为片状模塑料，SMC片材机主要生产SMC片材模压塑料，是一种新型的热固性模压塑料，使用于交通运输，建筑，电器的方面，SMC片材机是一种加入装置稠剂，填料，脱模剂，固化剂等组成的聚酯树脂，浸渍，玻璃纤维纱，两面用薄膜覆盖，形成夹心结构的一种不饱和聚酯玻璃纤维增加复合材料的生产设备。生产塑料包装片材的方法常见的有压延法，主要用于生产PVC、PVDC等片材；另一种是挤出法，用于生产BOPS、EPS、PET、PP、HIPS等片材。

    图1.片材生产线

    二、生产工艺
    片材机结构组成分为两种：
    1、水平三辊单机片材机生产线：机组主要由主机、换网器、模具、压片机、输送台、牵引机、切断机或收卷机等组成；
    2、水平三辊双机共挤片材生产线：
    该机组主要由主机、换网器、模具、三层分配器、压片机、输送台、牵引机、切断机或卷机等组成；
    这两者在生产工艺上都是要求三辊的速度必须同步，同时根据材料的性质不同，可以改变上辊和下辊的实时速度。

    三、现场方案及应用
    现场工艺要求三辊（上辊、中辊、下辊）速度要同步，所以在该方案中使用汇川的MD380M走脉冲跟随的方案进行控制，具体如下：
    1.三辊及电控柜照片

    图2. 三辊的现场图片

    图3.MD380M三辊同步接线图

    2.现场接线说明：
    中辊变频器的编码器信号A ,A-,B ,B-信号分别接上辊和下辊DW2卡的A ,A-,B ,B-，作为上辊和下辊位置控制脉冲输入的信号。

    图4. MD380M电气接线图

    3.现场控制说明及MD380M功能应用：
    1)上辊和下辊采用位置模式，其控制方式为脉冲同步，接受中辊编码器的反馈信号作为其输入的脉冲；
    2)中辊采用速度模式，频率由PLC发送脉冲控制；
    3)上辊和下辊变频器与PLC做MODBUS通信，实现实时电子齿轮比的修改。
    四、方案优势：
    1)在传统的位置同步控制中，都采用伺服进行控制。MD380M集成了速度和位置控制模式，在位置同步中简化了伺服的应用。主控变频器（中辊）的编码器A,B信号直接接从控变频器（上辊，下辊）脉冲输入，实现位置同步。同时本身的PG卡实现了自身闭环矢量运行的可靠性。
    2)三辊的控制，由PLC统一控制，提高了控制的可靠性。
    3) 从机通过与PLC的通信实现电子齿轮比的实时修改，方便客户根据材料的特性进行操作。
【注意】每个变频器必须保证在闭环矢量运行正常的情况下，才可以实现位置的同步。对于上辊和下辊位置方向的调试可更改B0-03的值进行修改。
    六、结束语
    汇川技术的MD380M系列变频器，主要应用于机床、包装、钣金等设备定位、脉冲控制同步逇场合，能够驱动高响应异步电机实现带编码器的主轴电机的闭环控制，具有相应快速、速度平滑等特点，能够配合不同的上位机系统，实现机床设备所需的主轴准停、刚性攻牙等多种功能需求。
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