Page 55 - 《橡塑技术与装备》2025年6期

综述与专论
SPECIAL AND COMPREHENSIVE REVIEW

电机在力矩限幅把控下层合，确保每层材料融合充分、 胶布隔离的垫布居中运行，卷出来的胶布非常整齐。
无气泡与脱层隐患。电机放卷和卷取速度稳定，使整
个贴合工艺高效且高质量推进。 4 电控配置优化升级
3.2 张力精准闭环调节机制 4.1 共直流母线电能管理
3.2.1 张力大小控制 电机放卷工作过程中，伴随卷径的减小，力矩顺
在每个卷取工位的前面有一个张力轴承，可以检 势调整，与卷取电机逆向力矩交互时，容易陷入被拖
测每个工位卷取时实际张力大小。张力轴承输出 mV 拽的被动状态，衍生发电电能。以往的时候用西门子
信号，通过变送器进行调节，变送输出 mA 信号进入 S120 变频器控制来解决此种问题，电能回馈到电源模
PLC 进行控制。在后牵引下面有一个张力轴承，检测 块。本套电控配置控制采用汇川 MD580 系列变频器
上面下来的胶布的张力大小，同样用变送器和 PLC 控 控制，依托共直流母线控制逻辑原理，当卷取电机发
制。PLC 可以根据预先编写的程序逻辑对各个工艺环 电，电能经直流母线直接回注电源模块，此时直流母
节进行协调控制。例如 PLC 可以张力传感器和速度信 线柜子输出直流电压，直流母线上接有卷取、牵引、
号，同时控制卷取和放卷的协调关系。每个工位卷取 冷却等电机，这样就可以实现电能内循环高效利用，
的张力大约等于放卷张力和贴合张力之后。卷取张力 规避能源无端损耗。
轴承大小为 6 000 N，贴合张力轴承为 3 000 N。电 4.2 电控系统架构与原理解析
机的扭矩为 190 N . M，经过减速箱换算之后把电机对 电 控系 统 构 建宛 如 精密 电 路 城堡， 控 制 流程 如
应扭矩和变频器的最大扭矩换算，最大辊径为 3 500 （图 5、图 6）主电源经过 68Q01-68L01-68C01-
mm，最后在 HMI 上设定的张力换算成 kg，使设定张 68L02-68R01 68R02 68R03-69K01 进入到共直流母
力给电机，电机就会对应相应的扭矩输出，此时张力 线柜子。整个过程犹如进线电源经断路器 “ 安全把关 ”、
大小通过张力轴承反馈回来。 滤波电抗器与电容 “ 净化杂质 ”、电抗器 “ 稳流护航 ”、
3.2.2 PID 控制与调节运作 缓冲电阻 “ 削峰填谷 ”、接触器 “ 通断管控 ”，终汇聚
鉴于卷取张力受辊径动态变化、外力干扰等因素 直流母线柜子 “ 能量枢纽 ”，然后输出强劲直流电源
影响波动比较大，增设一个红外开关精准监测辊径， 驱动变频器运转。层合工艺工作时，双卷取电机协同
引入 PID 控制算法于程序内运算。PID 依据设定张力 工作，一者卷取、一者放卷，放卷电机 “ 发电回援 ”，
与反馈张力偏差量，经比例、积分、微分运算来调节， 于系统内构筑起电能 “ 良性生态 ”，保障电机放卷与
精细调节电机扭矩输出，驱动电机动态响应，犹如经 整体工艺在稳定电控 “ 保护伞 ” 下高效推进。
验老到舵手，稳控张力 “ 航船 ”，确保输送带自起始
至收尾，每层张力均匀恒定、品质如一。 5 生产效率与经济效益的双面提升
3.3 纠偏控制过程 5.1 生产效率倍数增长
在整个卷取过程中，纠偏起到很大作用。如果纠 电机放卷革新利刃斩断传统工艺繁琐枷锁，物料
偏系统控制不好贴合出来的产品就会参差不齐，给后 原地层合免去成型机辗转耗时，工序衔接无缝对接，
续工作带来了很多困难或者造成很大的原料浪费。纠 生产流程如高速列车风驰电掣。单条输送带生产周期
偏控制系统由传感器、控制器、执行器机构三大基础 大幅压缩，以某大型输送带制造企业为例，引入电机
部件协同搭建。本系统采用某公司一整套红外传感器 放卷技术后，生产周期从旧工艺日均 2~3 条跃升至
纠偏控制系统，包括卷取电机纠偏，放卷纠偏，垫布 5~6 条，产能近乎翻倍，高效交付能力使其于市场竞
卷取纠偏和垫布放卷纠偏。具体工作原理利用在控制 争中 “ 脱颖而出 ”，抢占订单 “ 高地 ”。
器上设定参数，然后校准传感器的精度。光电传感器 5.2 经济效益质的蜕变
探头检测材料边缘位置偏差，经放大器传信号给电动 5.2.1 成本“瘦身”显著
执行机构，调整放卷电机工位的位置，从而使电机放 人力成本削减首当其冲，层合工序自动化集成，
卷的胶布和后牵引引出来的胶布在同一直线上，然后 操作人员从过往多人协同减至寥寥数人，人效比大幅
完美的贴合在一起。垫布导开工位的纠偏采用 U 行纠 优化；原料浪费锐减，精准张力控制下，物料贴合紧密、
偏控制系统，使帆布始终探头检测的边缘运行，保证 废品率骤降，原料利用率飙升，恰似 “ 精打细算 ” 管家，

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