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。