高速多功能三电机变频主动收卷 分切机的研究及应用

　　目前市场上分切机的功能单一，随着社会发展，越来越不能满足市场需要，为此，笔者所在公司开发了一款高速多功能三电机变频主动收卷分切机。该分切机控制系统采用可编程PLC和人机界面为控制核心，由放卷部、牵引部、收卷部及收卷张力PID控制系统等组成，具有自动化程度高、操作简单、性能稳定、分切材料范围广等特点，一机多能，能为用户减少采购成本，提高生产效率。

　　系统概述

　　高速多功能三电机变频主动收卷分切机由可编程PLC和矢量变频器协同工作，通过人机界面设定及显示相关参数，矢量电机实现驱动，接近开关反馈组成控制系统。

　　放卷部采用电气比例阀、气动制动器、张力控制器分档自动控制张力(料膜有塑料、纸张、铝箔)，并具有残料报警功能。

　　牵引部采用交流变频电机，调速更加稳定、可靠，避免了因收放卷卷径变化而产生速度忽高忽低现象，保证了主机线速度平稳、准确。

　　现有分切机的收卷模式可分为表面卷曲模式和线速度模式。而此机突破常规控制模式，收卷部采用三电机矢量变频控制气胀轴主动收卷，可以实现单轴复卷，双轴分切。张力、锥度两轴分开设定，单独控制。收卷两臂采用电气比例阀自动控制压力。

　　工作原理

　　当设备处于运行状态时，根据当前牵引速度及接近开关的检测，PLC实时读取当前数据，计算出收卷的实时直径，为精确控制收卷张力提供条件，并得出一个最佳的模拟量信号来驱动收卷变频器，再由变频器输出恰到可控的扭矩来驱动矢量变频电机，使收卷效果最好。

　　检测方式的分析说明

　　现有分切机多数采用超声波检测卷径，而此机采用接近开关检测来计算卷径。

　　1.超声波检测卷径

　　(1)实现方法

　　通过检测超声波的电压变化来计算卷径。如图1、图2所示。