VFD-V TYPE变频器在印刷张力控制上的应用

凹版印刷机由于传动和对版等的需要，对张力的控制具有很高的要求，尤其是高速机种，张力控制精度要求在几（牛.米）之内（印刷机的张力在几十牛到几百牛之间）。以往国产多套色凹板印刷机的张力控制多采用磁粉离合器进行控制，这种控制方式具有运行可靠，控制简单的优点；同时有运行发热量大、磨损严重、控制精度差等缺点，尤其是在印刷机速度上200米以上时，就无法采用这种控制方式。 【VFD-V TYPE变频器在印刷张力控制上的应用】 在印刷行业中，特别是凹版印刷机，张力控制是一项至关重要的技术。由于印刷过程中的传动和对版需求，高速印刷机对张力的控制精度要求极高，通常需在几牛.米的范围内保持稳定，以确保印刷质量和生产效率。传统的磁粉离合器控制方式虽然简单可靠，但因其高发热、高磨损以及低精度的问题，在印刷速度超过200米/分钟时，难以满足需求。 **一、控制原理** 印刷机的张力控制主要涉及四个阶段：放卷至前牵引辊、前牵引至第一套色、最后一套色至后牵引、后牵引至收卷。每个阶段的张力由速度差产生，速度控制成为张力控制的基础。采用主电机驱动的印刷辊作为速度基准，其他传动辊跟随其速度。通过计算各滚筒的转速和半径，可以确定线速度，进而实现张力的动态调整。对于放卷和收卷，需实时计算卷径变化以保持恒定的线速度。 **二、控制框图与系统结构** 系统采用速度内环和张力外环的双环控制策略。速度内环控制主电机及各传动辊的速度，张力外环则通过PID反馈进一步优化张力精度。PLC（可编程逻辑控制器）在这里扮演核心角色，选择高速技术的PLC配合运动控制模块，以满足快速响应的需求。在实际系统中，可能需要两台PLC，一台专注张力/速度控制，另一台处理设备的输入/输出信号。 **三、组件选型** 1. **变频器**：选用不同功率的V系列台达变频器，如18KW的主电机变频器，7.5KW的前后牵引变频器，以及15KW的收放卷变频器，均配备PG-03编码器，以提升控制精度。 2. **PLC**：采用台达FAMA系列运动控制模块，包括SC-501、PWS10、BASE08、AD020、HSC10、DA020、XDC10和YRY10等组件，满足控制和IO需求。 3. **人机界面**：选用PWS-3260-DTN作为操作界面，方便监控和设定参数。 **四、VFD-V TYPE变频器特性** - **无感测器向量控制**：实现精细的速度调节，控制比达到1:100。 - **PG闭回路控制**：进一步提升精度，控制比可达1:1000。 - **内置PID回授控制**：自动调整，保证张力稳定。 - **零速保持力矩**：在PG模式下，保持力矩超过150%，确保静态稳定性。 - **MODBUS通讯**：支持高速数据传输，最大速率115200bps。 - **双重额定功能**：一机多用，适应不同工况。 **五、总结** VFD-V TYPE变频器在印刷张力控制系统中的应用，显著提升了控制精度和稳定性，解决了传统磁粉离合器在高速印刷时的局限性。结合高效能的PLC和人机界面，整个系统能够精确、实时地调整张力，从而确保印刷质量和生产效率，降低设备维护成本，是现代高速凹版印刷机的理想选择。