基本介紹：
    目前部分吹膜機收卷機構的張力控制是使用力矩電機來實現的，這種形式控制不穩定，時間長了會變，需要重新調整，特別是大型的收卷機構變動更大，不能實現自動調節。我們推薦VE系列變頻器配合張力傳感器，來滿足自動調節收卷張力的要求。本文主要介紹吹膜機收卷機構特性，以及臺達VE系列變頻器如何在吹膜機收卷機構上實現張力控制。

設備介紹：
一、收卷機構原理：

1、張力檢測輥
    此輥是控制薄膜收卷時提供合理的張力反饋的主要部件，薄膜的張力通過張力輥兩端軸承下方的壓力傳感器進行檢測，檢測的信號通過轉換變成4～20mA的仿真量信號，VE系列變頻器通過ACI端子接收該信號，利用自身的PID功能調節控制收卷電機的轉速，以保證適當的收卷張力。

2、展平輥
    使薄膜展平，消除薄膜在拉伸應力作用下產生的一些縱向皺紋。

3、壓緊輥
    在收卷機構的前面裝有一個可以改變位置的跟蹤輥，其主要作用是將薄膜壓靠在收卷軸芯上，以一定壓力接觸收卷，使薄膜迅速地平整轉到收卷軸芯上，實現平整收卷的目的，以及借助跟壓緊輥對收卷料施加一定的壓力，及時排除收卷時膜層間的空氣，使收卷料緊密。

4、分切機構
    吹出的薄膜若不是制作成塑料袋，就會分切成兩組薄膜再收卷。

5、收卷輥
    收卷輥由VE系列變頻器驅動電機來傳動，收卷速度的控制系統與前端的拉伸機構的驅動系統連接，與吹膜出料的拉伸機構線速度同步，利用張力檢測輥的張力信號反饋到變頻器，實現PID調節控制收卷張力。

二、控制薄膜的張力對收卷質量的影響 

    為了牽引薄膜，并將其卷到收卷芯上，必須給薄膜施加一定拉伸使其張緊的牽引力，其中張緊薄膜的力即為張力。通常由于薄膜的材料厚度、寬度及性能不同，選用的收卷方式也有不同，張力的大小也需要調整。 

    收卷張力的大小直接影響產品收卷的質量及效率。張力過大，收卷過緊，薄膜容易產生皺紋甚至拉斷；張力不足，帶入膜層的空氣量過多，收卷料薄膜的密度小，薄膜容易在里面產生軸向滑移及嚴重的錯位，以致造成卷邊不齊。分切時放卷軸若產生大幅度擺動，會影響分切薄膜的質量。所以收卷機構必須具有良好的張力控制系統。

三、收卷輥的控制系統原理 

    使用VFD-VE可以使用兩種方式實現張力恒定，一種是速度模式+張力死循環，另一種是力矩模式+張力開環。力矩模式+張力開環優點是不需要張力檢測信號，缺點是效果會受限于力矩控制精度，在要求較高場合比較建議使用速度模式張力死循環。

    本案例收卷輥的控制是速度模式下，以牽引輥速度作前饋并以張力回授作輔助，通過控制主牽引與收卷的速度差相對恒定實現張力恒定控制。但薄膜收卷時，收料卷直徑D會增大，如果收卷輥的轉速n不變，根據V=π*D*n，收卷線速度V會增大，所以要維持速度差恒定而控制張力恒定，收卷輥的收卷轉速n必須隨著收料卷的直徑增大而減小，否則會引起收卷張力的遞增，造成膜卷的內松外緊，外層薄膜把內層薄膜壓皺，影響收卷質量。

    收卷輥的控制方案：張力傳感器直接檢測張力，VE變頻器實施PID張力調節控制。
    
    張力傳感器安裝在張力檢測輥的軸承下面，將檢測到的薄膜張力轉換成仿真量信號，送到VE變頻器中，使之與原設定的張力信號比較后，進行PID計算，然后將得出的所需要的輸出頻率送到收卷電機，達到控制收卷輥轉速，以及滿足張力控制的要求。這種方案的優點是控制精度高，動態性能好，適用范圍廣。

1、系統配置：

2、控制原理圖：