台达机电产品在玻璃纤维后处理工艺中的应用

摘要：文章叙述台达的EH高功能可编程控制器、变频器、文本显示器、中惯量伺服在玻璃纤维后处理生产线上的成功应用。提高了中国纤维布处理能力和中国电子印刷板设备水平的发展。
　　关键词：玻璃纤维 处理生产线 工序制造
　　1、引言
　　 每年世界玻璃纤维250万吨总产量中，电子材料玻璃纤维年产量已突破30万吨，该电子材料玻璃纤维布代表了当今玻璃纤维精密织造的最高水平，电子级玻璃纤维中国俗称”E布”，一般经织造成、脱蜡、表面涂偶联剂等工序制造。
　　2、玻璃纤维后处理设备构成
　　玻璃纤维后处理设备分开卷机构，浸涂机构(浸涂表面涂偶联剂)，烘烤机构，前牵引，后牵引，收卷部份。
　　1．1 玻璃纤维后处理系统要求
　　开卷部分恒张力控制，速度可以调节
　　收卷部分变张力控制，张力变化，达到收紧纤维，收卷整齐，间隙均匀。
　　后牵引部分，要求收紧后和前牵引同步，
　　可以测定纤维长度误差+-1MM，纠偏要求误差+-1MM.
　　1．2.玻璃纤维后处理系统工艺
　　玻璃纤维后处理系统工艺过程参见示意图，如图1所示。
2电气系统配置设计
　　2．1人机选用台达的文本显示器台达TP04
　　•STN LCD 128*64
　　•256K内存
　　•2个通讯口COM1(RS232) COM2(RS485)
　　•薄膜式按键
　　•DC24V(-10%-20%)
　　•内建万年历功能
　　•三种语言切换
　　•多种图形,按钮,组件功能.
　　2．2控制器PLC DVP32EH00R2
　　该机种为台达高功能主机,16入/16出. 具有以下特点
　　•2个通讯口,可以扩充到3个
　　•内建高速输入/输出
　　•200KHz高速计数器、200KHz脉波输出
　　•丰富的指令，功能强大，超稳定的电气特性。
　　2．3变频器
　　VFD022M43A--前牵引控制.
　　VFD022M43A---后牵引控制.
　　•迷你型微型化结构设计、体积小，易操作
　　•高度运行稳定性，性能完善，功能齐全
　　•载波频率高达18KHz，实现静音运转; 0.1-400Hz
　　•7段速控制及简易PLC自动程序运转
　　•高速通讯接口，达率高达38400bps
　　•自动加减速最佳化控制功能
　　•智能化风冷技术应用
　　
　　2．4烘箱部分
　　VFD055M43A*4循环风机,VFD055M43A排气电机将浸涂后的纤维布进入4个烘烤箱中烘烤，4个烘箱的温度由温控器控制，温控器选用台达的DTA4896，总共4个单独控制温度；总共4台VDF055M43A变频器拖动循环风机，1台3.7KW排废风机,选用VFD037M43A.
　　
　　2．5收卷控制
　　收卷伺服控制：伺服电机ASMT30M250AK
　　伺服驱动器ASDA-A3021MA.
　　•五机一体
　　•内涵运动控制器
　　•性能优异
　　•指令平滑功能
　　•软件功能
　　•通讯功能通讯接口 RS232/RS485
　　•3种工作模式
　　•10种控制模式自由切换
　　•自动增益调整
　　•高响应,高均一性适应应.
　　2．6纠偏控制器+.同步电机 控制纠偏,跟随2个位移传感器做位置跟随,防治跑偏。
　　2．7编码器 测定纤维长度，1PLUSE/1MM
　　2．8电气系统结构图（图2）
4、工艺系统自动化原理设计
　　4．1对于锥度的一些计算（参见图9锥度控制原理图）
　　锥度用于在张力补偿，当收卷直径加大到一定时候，每增加100米张力增加1%，满足张力控制，辊径一直在增加，其数学模型可以根据原始辊径与纤维厚度计算，根据公式辊径=D0+增加辊径
　　增加辊径=（收卷长度/PI）层数
　　其中：D0---原始辊径
　　PI=3.14
　　收卷长度=编码器反馈值
　　张力=扭矩/辊子半径
　　举例说明：
　　如收卷长度2400米，锥度起始长度1000米，锥度设定50，额定扭矩=14.2N.M 扭矩设定值=50%
　　则：锥度控制长度 2400-1000=1400米
　　增加扭矩 1400/50=28
　　28*1%=28%
　　实际扭矩=14.2*78%=11.076
　　实际张力需要乘以减速比13 则实际为(11.076/0.38)*13=37.8KG
4．2后牵引系统控制原理（参见图10控制原理图）
　　后牵引在浮动辊未动作,定速运转
　　若浮动辊启动,变速运行,速度利用PID调节，达到速度控制。
6、结束语
　　该系统上台达的EH高功能可编程控制器,变频器,文本显示器,中惯量伺服在玻璃纤维后处理生产线成功应用,控制大卷径放料和收料,全套的机电产品高性能的表现,方便用户的维护和使用,系统稳定得到用户的好评,这是其它产品所无法比拟的. 提高了中国纤维布处理能力和中国电子印刷板设备水平的发展。