臺達BW系列變頻器在電池極片軋輥機收放卷上的應(yīng)用

摘  要：本文主要介紹臺達BW系列變頻器在電池機片軋輥機收放卷上的應(yīng)用，利用臺達BW系列變頻器特有的收放卷功能，達到在金屬物料在收放卷的恒張力控制。

1  引言
        移動電子市場造就出包括鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物電池等許多種類龐大的電池制造產(chǎn)業(yè)。電池極片及有色金屬壓延的輥壓機及其連軋生產(chǎn)線，給具有收放卷功能的臺達專用變頻器提供了應(yīng)用領(lǐng)域。臺達BW變頻器可以實現(xiàn)速度死循環(huán)恒張力控制，從而使物料在收放的過程中不出現(xiàn)斷帶的情況。

          圖1 電池極片壓延輥壓機

        電池極片壓延輥壓機如圖片1所示。碾壓機構(gòu)把原來薄后不均的電池極片經(jīng)過壓軋后達到一個薄后均勻的程度并且密度較高的材料以供后續(xù)電池生產(chǎn)使用。圖中所示的部分為該設(shè)備的碾壓部分，兩側(cè)分別有一個收卷和放卷電機（電機為2.2KW）。收放卷傳動機構(gòu)主要的工作過程是把電池極片經(jīng)過碾壓后從放卷側(cè)收到收卷側(cè)。

2  臺達變頻器的解決方案
2.1 系統(tǒng)設(shè)計
        本套系統(tǒng)采用的配置為：臺達變頻器VFD022B43-W兩臺，臺達PLC DVP12SA一臺，AI/AO擴展模塊DVP06XA-S一臺，文本顯示器TP04G-AS2一臺，位移傳感器兩個。其中兩臺變頻器分別實現(xiàn)收放卷功能，PLC主機DVP12SA主要的功能是和變頻器通訊和處理模擬量量信號，DVP06XA-S主要的作用就是采集模擬量信號（0-10V）以及出處經(jīng)過PLC處理的控制模擬量輸出信號，觸摸屏TP04G-AS2主要的作用就是對變頻器的一些參數(shù)進行設(shè)置以及對變頻器啟動停止進行控制。基于臺達解決方案的收放卷傳動機構(gòu)接線如圖2所示。

                 圖2 收放卷傳動機構(gòu)電原理圖

          圖2中的V5+&COM5和V6+&COM6分別是PLC擴展模塊06XA的仿真量輸出通道。

2.2 技術(shù)難點
        （1）難點：本套系統(tǒng)的難點：要進行收放的材料為銅片或者鋁片，上面按照等間距鋪有電池極性物質(zhì)（類似碳粉），由于整張極片薄厚不均勻，所以在加壓的時候張力會隨時出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。
        （2）解決：BW變頻器處理具有原來B系列變頻器的功能外，還內(nèi)嵌了收放卷功能，采用速度死循環(huán)控制，最大功率為185KW。兩臺變頻器的控制方式采用了基本的V/F控制方式。速度來源選擇通過主牽引的0-10V的模擬量輸出接到BW變頻器的AUI端。位移傳感器的信號為0-10V的電壓信號，接到變頻器的AVI,ACM,+10V上面。變頻器參數(shù)設(shè)計參見表1所示。     
這些參數(shù)需要根據(jù)實際測量然后填寫到變頻器里面，如果不正確設(shè)置將導(dǎo)致變頻器不能按照要求的工作。另外此套設(shè)備的特別之處是我們在調(diào)解PID參數(shù)的時候，不能按照常規(guī)P值小，I值大。本套需要P值稍大，I值稍小，具體數(shù)值請參看上表10-29，10-30參數(shù)。

表1  BW收放卷專用變頻器設(shè)計參數(shù)

 2.3  PLC控制編程
         變頻器的啟動停止采用外部端子控制，分別由PLC的Y0,Y1給出。以下為PLC的部分通訊程序如下：

2.4 PLC－變頻器通訊
       通訊采用輪詢的方式，保證數(shù)據(jù)交換的穩(wěn)定，圖中所示的卷徑通過文本設(shè)定。另外在當(dāng)前卷徑方面我們采用外部端子進行清除，MI6和DCM進行短接，通過PLC的Y2,Y3給出進行控制，具體參數(shù)設(shè)置參閱表1設(shè)置，并且注意當(dāng)前的變頻器版本號：

2.5  文本顯示器
         文本顯示器的作用是：控制變頻器的啟動/停止和工藝參數(shù)寫入。如圖3圖4所示。
 

                        圖3 變頻器啟動/停止控制

                        圖4  工藝參數(shù)設(shè)置

3  結(jié)束語
        臺達的全方位機電自動化平臺，在為生產(chǎn)廠商實現(xiàn)機電一體化設(shè)備集成時，容易得到經(jīng)濟、簡便、高效的解決方案。基于臺達單一品牌系統(tǒng)集成的優(yōu)勢是，不但能夠為客戶提供完善的解決方案，而且可以得到專業(yè)工程師合作開發(fā)新產(chǎn)品服務(wù)，使客戶能夠達到效率和效益的最大化。