以下方案以典型吹膜機(jī)的功能需求為基礎(chǔ),結(jié)合 YQ3000-G11 系列變頻器的常規(guī)接線和參數(shù)設(shè)置方法,給出一個(gè)較為詳細(xì)的應(yīng)用示例。由于吹膜機(jī)通常包含多條傳動(dòng)線(例如主機(jī)擠出電機(jī)、牽引電機(jī)、收卷電機(jī)、風(fēng)機(jī)等),這里將重點(diǎn)說明主要環(huán)節(jié)的控制思路、接線示意及參數(shù)設(shè)置,供參考和后續(xù)靈活調(diào)整。
一、吹膜機(jī)主要傳動(dòng)環(huán)節(jié)與變頻器應(yīng)用思路
主機(jī)(擠出)電機(jī)
功能:驅(qū)動(dòng)螺桿擠出熔體,控制整個(gè)吹膜生產(chǎn)的基礎(chǔ)產(chǎn)量。
變頻器要求:功率較大,通常需要平滑啟動(dòng)和穩(wěn)定的扭矩輸出,可選用矢量控制或轉(zhuǎn)矩控制模式,實(shí)現(xiàn)較好的低速力矩和速度穩(wěn)定度。
控制要點(diǎn):通常由外部給定(如 PLC/觸摸屏設(shè)定產(chǎn)量或速度給定),或者手動(dòng)電位器給定速度。
牽引電機(jī)(有時(shí)也稱拉伸電機(jī))
功能:將薄膜從模頭口連續(xù)拉出并向上牽引,決定薄膜的拉伸倍率和部分厚薄均勻性。
變頻器要求:功率中等,精確的速度控制,有時(shí)要求多段速或張力控制。
控制要點(diǎn):和主機(jī)速度相互配合,需保持穩(wěn)定的線速度,通常與主機(jī)存在一定的速度比或采用張力傳感器/擺輥(舞動(dòng)輥)位置傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制。
收卷電機(jī)
功能:將成型后的薄膜收卷成卷,可能需要恒張力或錐度張力控制。
變頻器要求:在速度范圍變化較大的情況下保持張力穩(wěn)定;有時(shí)需要搭配傳感器或張力控制器。
控制要點(diǎn):根據(jù)實(shí)際產(chǎn)線要求,可能采用矢量控制+轉(zhuǎn)矩限幅,或者通過外部張力控制器給定模擬量來調(diào)速。
風(fēng)機(jī)/冷卻電機(jī)(如風(fēng)環(huán)、冷卻風(fēng)機(jī)等)
功能:為吹膜過程提供穩(wěn)定的冷卻風(fēng)量。
變頻器要求:功率相對(duì)中等或偏小,一般只需恒速或簡易調(diào)速即可。
控制要點(diǎn):通??捎枚喽嗡倩蚝喴鬃冾l調(diào)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量大小即可。

二、所需主要硬件與控制系統(tǒng)建議
變頻器
PLC 與觸摸屏(HMI)
輔助元件
電位器(如僅需手動(dòng)調(diào)速且不采用 PLC 給定時(shí))
行程開關(guān)/接近開關(guān)(用于檢測(cè)牽引/張力輥位置)
張力傳感器/擺輥位置傳感器(如有張力控制需求)
接觸器、斷路器、熱繼電器等常規(guī)電氣保護(hù)元件
若需編碼器(閉環(huán)矢量或同步應(yīng)用),則需選配帶編碼器接口的變頻器機(jī)型及對(duì)應(yīng)編碼器
三、變頻器主要接線示例
以下以“主機(jī)擠出電機(jī)”為例進(jìn)行詳細(xì)說明,牽引/收卷等電機(jī)接線邏輯大同小異,可參照或調(diào)整。若需多臺(tái)變頻器,基本結(jié)構(gòu)相同,但控制端子與 PLC 對(duì)應(yīng)的輸入輸出通道會(huì)有所區(qū)分。
1. 主回路(主電路)接線示意
三相AC電源(R,S,T) -----
|----- [空開/斷路器] -----|
| |
|----[交流接觸器(可選)]--|---- L1, L2, L3 ----> 變頻器(YQ3000-G11)輸入端
|
|----------> 變頻器(YQ3000-G11)輸出端 U, V, W -----> 主機(jī)電機(jī) U, V, W
[PE] ----------------------> 變頻器接地端PE ------> 電機(jī)外殼接地
說明:
2. 控制回路(弱電信號(hào))接線示意
以下給出“由 PLC 提供運(yùn)行命令和模擬量速度給定”的示例。如果只有一臺(tái)變頻器且手動(dòng)調(diào)速,也可用外部電位器接 AI 端子。
PLC數(shù)字量輸出Y0 ----------------> 變頻器DI1 (正轉(zhuǎn)啟動(dòng))
PLC數(shù)字量輸出Y1 ----------------> 變頻器DI2 (反轉(zhuǎn)/其它功能, 可自定義)
PLC數(shù)字量輸出Y2 ----------------> 變頻器DI3 (多段速1 / 急停復(fù)位 / 其它功能)
...
PLC公共端COM --------------------> 變頻器DCM (數(shù)字量公共端)
PLC模擬量輸出AO0(0-10V) -------> 變頻器AI1 (模擬量速度給定)
PLC模擬量地AGND -------------> 變頻器GND (模擬量參考地)
變頻器繼電器輸出(FA/FB/FC) -----> PLC數(shù)字量輸入X0/X1等 (如故障報(bào)警/運(yùn)行信號(hào)反饋)
變頻器DO(OC/OD) ---------------> PLC數(shù)字量輸入X2 (若需要更多可編程觸點(diǎn)反饋)
說明:
**DI(數(shù)字量輸入)**端子常見命名:DI1、DI2、DI3...;DCM為數(shù)字量公共端子;AIx為模擬量輸入;GND為模擬量參考地;FA/FB/FC等為繼電器輸出;OC/OD等為可編程開路集電極輸出。
根據(jù)生產(chǎn)線需求可對(duì) DI 口進(jìn)行自定義功能映射,比如多段速、點(diǎn)動(dòng)、故障復(fù)位、緊急停機(jī)等。
若不用 PLC,簡單應(yīng)用下可在變頻器本體上設(shè)置“運(yùn)行命令源=面板/端子”,在 AI1 上接一個(gè)電位器(10kΩ~20kΩ)來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)給定速度。
四、主要功能參數(shù)設(shè)置建議
以下以 YQ3000-G11 常見的參數(shù)功能為例,實(shí)際以說明書為準(zhǔn),參數(shù)號(hào)與功能名稱可能因版本有所差異,僅作示例。常見關(guān)鍵參數(shù)如下:
控制方式選擇
運(yùn)行命令源
頻率給定源
電機(jī)參數(shù)設(shè)定(非常重要)
加減速時(shí)間
上限頻率 / 基本頻率
多段速 / 簡易張力控制
故障保護(hù)及運(yùn)行監(jiān)控

五、具體功能實(shí)現(xiàn)示例
主機(jī)擠出電機(jī)的速度控制
操作人員在觸摸屏上設(shè)定擠出螺桿的目標(biāo)轉(zhuǎn)速/產(chǎn)量(對(duì)應(yīng) 010V 或 420mA 輸出),PLC 將此信號(hào)輸出至變頻器 AI1。
PLC 同時(shí)輸出數(shù)字量信號(hào)(RUN)到變頻器 DI1,變頻器開始運(yùn)行。
變頻器按照矢量控制或 V/F 模式,帶動(dòng)擠出機(jī)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)擠出速度。
若出現(xiàn)故障,變頻器繼電器反饋信號(hào)給 PLC,觸摸屏顯示報(bào)警提示。
牽引電機(jī)的恒線速度控制
傳感器反饋 4-20mA -> PLC AI,PLC 內(nèi)部做張力/擺輥位置 PID 運(yùn)算。
PLC AO 輸出到牽引變頻器 AI1,調(diào)節(jié)牽引速度。
通過調(diào)整 PID 參數(shù)保證張力或擺輥位置穩(wěn)定。
收卷電機(jī)的張力控制(可選)
簡易方式為“錐度張力控制”,隨卷徑變大逐漸降低轉(zhuǎn)矩或速度;也可用外部張力控制器配合變頻器。
若變頻器內(nèi)置 PID,可直接采集張力傳感器信號(hào)到 AI2,自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率維持張力;或由 PLC 做閉環(huán)處理后輸出給變頻器。
要確保與牽引速度的協(xié)調(diào),避免收卷過快或過慢造成松弛或拉伸。
六、文字版接線與控制示意圖(簡化示例)
下面用“點(diǎn)劃線”做一個(gè)大致示意,省略了部分元器件和多臺(tái)電機(jī)的重復(fù),僅展示主線思路:
=====================三相電源=======================
| R S T |
| | | | |
| [斷路器] [接觸器] ... |
| | | |
| \--------- 變頻器(L1,L2,L3) --------------/
| |
| |--- U --- 主機(jī)電機(jī)U
| |--- V --- 主機(jī)電機(jī)V
| \---W --- 主機(jī)電機(jī)W
|
|-----[PE]-------- 變頻器PE --- 電機(jī)外殼PE
|
|===========PLC(數(shù)字/模擬IO) & 觸摸屏==============
| PLC: Y0 ----------------- DI1(變頻器)
| PLC: Y1 ----------------- DI2(變頻器)
| PLC: COM --------------- DCM(變頻器)
|
| PLC: AO0(0-10V) -------- AI1(變頻器)
| PLC: AGND ------------- GND(變頻器)
|
|<< 變頻器FA/FB/FC 反饋故障/運(yùn)行信號(hào) >> PLC X0等
|
|----- 觸摸屏(通訊口) <----> PLC(通訊口)
|
====================================================
如需多臺(tái)變頻器控制牽引、收卷、風(fēng)機(jī)電機(jī),只需重復(fù)變頻器的主回路接入方式(各自三相電源+對(duì)應(yīng)保護(hù)),控制回路可根據(jù) PLC 的 I/O 資源分配更多數(shù)字量輸出與更多模擬量輸出,或采用 RS485 通訊統(tǒng)一控制。
七、使用和調(diào)試建議
上線前檢查
確認(rèn)電源電壓、接線端子、地線是否正確無誤。
用萬用表測(cè)試 AI1、DI1 等端子對(duì)應(yīng)的電壓/阻值是否符合設(shè)計(jì)要求。
檢查電機(jī)參數(shù)在變頻器中的設(shè)定是否準(zhǔn)確。
初次空載試運(yùn)行
負(fù)載試運(yùn)行
參數(shù)優(yōu)化
故障及保護(hù)
八、總結(jié)
通過 YQ3000-G11 系列變頻器多機(jī)聯(lián)合控制,能夠分別驅(qū)動(dòng)吹膜機(jī)的主機(jī)擠出、牽引和收卷電機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)量(速度)、薄膜厚度(速度比)與張力(收卷)的自動(dòng)化控制。
接線方面,主回路采用三相電源輸入、U/V/W 輸出至電機(jī),控制回路可靈活選擇 PLC/觸摸屏的數(shù)字量和模擬量來設(shè)置啟停與速度。
參數(shù)設(shè)置時(shí),需準(zhǔn)確輸入電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)并設(shè)定合理的加減速時(shí)間、上限頻率、轉(zhuǎn)矩提升、張力控制和多段速控制等功能。
若有更復(fù)雜的張力控制、擺輥控制或多段工藝曲線,可使用變頻器內(nèi)置功能或由 PLC 實(shí)現(xiàn)更靈活的二次開發(fā)與參數(shù)優(yōu)化。