臺達BW系列變頻器在電池極片軋輥機收放卷上的應用

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業。電池極片及有色金屬壓延的輥壓機及其連軋生產線，給具有收放卷功能的臺達專用變頻器提供了應用領域。臺達BW變頻器可以實現速度死循環恒張力控制，從而使物料在收放的過程中不出現斷帶的情況。

　　電池極片壓延輥壓機如圖片1所示。碾壓機構把原來薄后不均的電池極片經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電池生產使用。圖中所示的部分為該設備的碾壓部分，兩側分別有一個收卷和放卷電機（電機為2.2KW）。收放卷傳動機構主要的工作過程是把電池極片經過碾壓后從放卷側收到收卷側。

2 臺達變頻器的解決方案

　　2.1 系統設計

　　本套系統采用的配置為：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進行設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接線如圖2所示。

　　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 技術難點

　　（1）難點：本套系統的難點：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（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不穩定的情況。

　　（2）解決：BW變頻器處理具有原來B系列變頻器的功能外，還內嵌了收放卷功能，采用速度死循環控制，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。變頻器參數設計參見表1所示。

　　這些參數需要根據實際測量然后填寫到變頻器里面，如果不正確設置將導致變頻器不能按照要求的工作。另外此套設備的特別之處是我們在調解PID參數的時候，不能按照常規P值小，I值大。本套需要P值稍大，I值稍小，具體數值請參看上表10-29，10-30參數。

　　表1 BW收放卷專用變頻器設計參數

　　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：

　　通訊采用輪詢的方式，保證數據交換的穩定，圖中所示的卷徑通過文本設定。另外在當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，具體參數設置參閱表1設置，并且注意當前的變頻器版本號：

　　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 工藝參數設置

3 結束語

　　臺達的全方位機電自動化平臺，在為生產廠商實現機電一體化設備集成時，容易得到經濟、簡便、高效的解決方案。基于臺達單一品牌系統集成的優勢是，不但能夠為客戶提供完善的解決方案，而且可以得到專業工程師合作開發新產品服務，使客戶能夠達到效率和效益的最大化。