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技術頻道

臺達機電產品在玻璃纖維后處理工藝中的應用

摘要:文章敘述臺達的EH高功能可編程控制器、變頻器、文本顯示器、中慣量伺服在玻璃纖維后處理生產線上的成功應用。提高了中國纖維布處理能力和中國電子印刷板設備水平的發展。
  關鍵詞:玻璃纖維 處理生產線 工序制造
  1、引言
   每年世界玻璃纖維250萬噸總產量中,電子材料玻璃纖維年產量已突破30萬噸,該電子材料玻璃纖維布代表了當今玻璃纖維精密織造的最高水平,電子級玻璃纖維中國俗稱”E布”,一般經織造成、脫蠟、表面涂偶聯劑等工序制造。
  2、玻璃纖維后處理設備構成
  玻璃纖維后處理設備分開卷機構,浸涂機構(浸涂表面涂偶聯劑),烘烤機構,前牽引,后牽引,收卷部份。
  1.1 玻璃纖維后處理系統要求
  開卷部分恒張力控制,速度可以調節
  收卷部分變張力控制,張力變化,達到收緊纖維,收卷整齊,間隙均勻。
  后牽引部分,要求收緊后和前牽引同步,
  可以測定纖維長度誤差+-1MM,糾偏要求誤差+-1MM.
  1.2.玻璃纖維后處理系統工藝
  玻璃纖維后處理系統工藝過程參見示意圖,如圖1所示。
2電氣系統配置設計
  2.1人機選用臺達的文本顯示器臺達TP04
  •STN LCD 128*64
  •256K內存
  •2個通訊口COM1(RS232) COM2(RS485)
  •薄膜式按鍵
  •DC24V(-10%-20%)
  •內建萬年歷功能
  •三種語言切換
  •多種圖形,按鈕,組件功能.
  2.2控制器PLC DVP32EH00R2
  該機種為臺達高功能主機,16入/16出. 具有以下特點
  •2個通訊口,可以擴充到3個
  •內建高速輸入/輸出
  •200KHz高速計數器、200KHz脈波輸出
  •豐富的指令,功能強大,超穩定的電氣特性。
  2.3變頻器
  VFD022M43A--前牽引控制.
  VFD022M43A---后牽引控制.
  •迷你型微型化結構設計、體積小,易操作
  •高度運行穩定性,性能完善,功能齊全
  •載波頻率高達18KHz,實現靜音運轉; 0.1-400Hz
  •7段速控制及簡易PLC自動程序運轉
  •高速通訊接口,達率高達38400bps
  •自動加減速最佳化控制功能
  •智能化風冷技術應用
  
  2.4烘箱部分
  VFD055M43A*4循環風機,VFD055M43A排氣電機將浸涂后的纖維布進入4個烘烤箱中烘烤,4個烘箱的溫度由溫控器控制,溫控器選用臺達的DTA4896,總共4個單獨控制溫度;總共4臺VDF055M43A變頻器拖動循環風機,1臺3.7KW排廢風機,選用VFD037M43A.
  
  2.5收卷控制
  收卷伺服控制:伺服電機ASMT30M250AK
  伺服驅動器ASDA-A3021MA.
  •五機一體
  •內涵運動控制器
  •性能優異
  •指令平滑功能
  •軟件功能
  •通訊功能通訊接口 RS232/RS485
  •3種工作模式
  •10種控制模式自由切換
  •自動增益調整
  •高響應,高均一性適應應.
  2.6糾偏控制器+.同步電機 控制糾偏,跟隨2個位移傳感器做位置跟隨,防治跑偏。
  2.7編碼器 測定纖維長度,1PLUSE/1MM
  2.8電氣系統結構圖(圖2)
4、工藝系統自動化原理設計
  4.1對于錐度的一些計算(參見圖9錐度控制原理圖)
  錐度用于在張力補償,當收卷直徑加大到一定時候,每增加100米張力增加1%,滿足張力控制,輥徑一直在增加,其數學模型可以根據原始輥徑與纖維厚度計算,根據公式輥徑=D0+增加輥徑
  增加輥徑=(收卷長度/PI)層數
  其中:D0---原始輥徑
  PI=3.14
  收卷長度=編碼器反饋值
  張力=扭矩/輥子半徑
  舉例說明:
  如收卷長度2400米,錐度起始長度1000米,錐度設定50,額定扭矩=14.2N.M 扭矩設定值=50%
  則:錐度控制長度 2400-1000=1400米
  增加扭矩 1400/50=28
  28*1%=28%
  實際扭矩=14.2*78%=11.076
  實際張力需要乘以減速比13 則實際為(11.076/0.38)*13=37.8KG
4.2后牽引系統控制原理(參見圖10控制原理圖)
  后牽引在浮動輥未動作,定速運轉
  若浮動輥啟動,變速運行,速度利用PID調節,達到速度控制。
6、結束語
  該系統上臺達的EH高功能可編程控制器,變頻器,文本顯示器,中慣量伺服在玻璃纖維后處理生產線成功應用,控制大卷徑放料和收料,全套的機電產品高性能的表現,方便用戶的維護和使用,系統穩定得到用戶的好評,這是其它產品所無法比擬的. 提高了中國纖維布處理能力和中國電子印刷板設備水平的發展。

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