臺(tái)達(dá)BW系列變頻器在電池極片軋輥機(jī)收放卷上的應(yīng)用

1 引言

　　移動(dòng)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(jī)及其連軋生產(chǎn)線，給具有收放卷功能的臺(tái)達(dá)專用變頻器提供了應(yīng)用領(lǐng)域。臺(tái)達(dá)BW變頻器可以實(shí)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。

　　電池極片壓延輥壓機(jī)如圖片1所示。碾壓機(jī)構(gòu)把原來薄后不均的電池極片經(jīng)過壓軋后達(dá)到一個(gè)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(gè)收卷和放卷電機(jī)（電機(jī)為2.2KW）。收放卷傳動(dòng)機(jī)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(tái)達(dá)變頻器的解決方案

　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本套系統(tǒng)采用的配置為：臺(tái)達(dá)變頻器VFD022B43-W兩臺(tái)，臺(tái)達(dá)PLC DVP12SA一臺(tái)，AI/AO擴(kuò)展模塊DVP06XA-S一臺(tái)，文本顯示器TP04G-AS2一臺(tái)，位移傳感器兩個(gè)。其中兩臺(tái)變頻器分別實(shí)現(xiàn)收放卷功能，PLC主機(jī)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(jìn)行設(shè)置以及對變頻器啟動(dòng)停止進(jìn)行控制。基于臺(tái)達(dá)解決方案的收放卷傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接線如圖2所示。

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

　　2.2 技術(shù)難點(diǎn)

　　（1）難點(diǎn)：本套系統(tǒng)的難點(diǎn)：要進(jìn)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(shí)候張力會(huì)隨時(shí)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(tái)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(jì)參見表1所示。

　　這些參數(shù)需要根據(jù)實(shí)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(shí)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(jì)參數(shù)

　　2.3 PLC控制編程

　　變頻器的啟動(dòng)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：

　　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(jìn)行清除，MI6和DCM進(jìn)行短接，通過PLC的Y2,Y3給出進(jìn)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(dòng)/停止和工藝參數(shù)寫入。如圖3圖4所示。

圖3 變頻器啟動(dòng)/停止控制

圖4 工藝參數(shù)設(shè)置

3 結(jié)束語

　　臺(tái)達(dá)的全方位機(jī)電自動(dòng)化平臺(tái)，在為生產(chǎn)廠商實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)備集成時(shí)，容易得到經(jīng)濟(jì)、簡便、高效的解決方案。基于臺(tái)達(dá)單一品牌系統(tǒng)集成的優(yōu)勢是，不但能夠?yàn)榭蛻籼峁┩晟频慕鉀Q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(dá)到效率和效益的最大化。