[发明专利]塑料包装膜生产线的张力控制系统

说明书

一、技术领域：

本发明涉及塑料挤出吹膜机设备，特别是吹膜机包装类膜的张力控制系统。

二、背景技术：

国内塑料挤出吹膜机设备进行包装类膜的加工较为普遍，但是加工时张力控制系统的精度和可靠性直接影响膜的质量及最终的卷取效果(张力过大会产生的断膜、过度拉伸等问题，张力过小会引起堆膜、松卷等问题)，目前塑机吹膜机组行业张力及卷取控制系统种类繁多，或多或少存在自动化程度不高，联动调速效果不好，卷取效果不佳等问题。

三、发明内容：

本发明的目的在于克服上述不足问题，提供塑料包装膜生产线的张力控制系统，自动化程度高，运行平稳，卷取效果好，适用于用户不同工艺配方要求的包装膜机组。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：塑料包装膜生产线的张力控制系统，由三个张力段串联组成，上牵引至下牵引之间为一个张力段，下牵引至摩擦卷为一个张力段，摩擦卷至中心卷取为又一个张力段，上牵引电机、下牵引电机及摩擦卷取电机分别给定速度给定值，下牵引电机、摩擦卷取电机及中心卷取电机分别给定张力给定值，各张力段给定值与反馈值均送至控制器进行PID运算，由控制器送出控制信号实施三个张力段不同张力要求的控制。

所述上牵引电机的速度控制采用的是速度闭环控制，即通过脉冲编码器检测电机转速，反馈给上牵引变频器，上牵引变频器本身进行PID调节，实现上牵引电机的速度闭环控制。

所述上牵引至下牵引之间的张力段，由张力检测辊上的张力反馈信号传送给下牵引控制器，下牵引控制器进行PID调节，输出控制信号至下牵引电机变频器，实现恒张力闭环控制。

所述下牵引和摩擦卷之间的张力段，由张力浮辊上的位移传感器检测的张力反馈信号传送给摩擦卷控制器，摩擦卷控制器进行PID调节，输出控制信号至摩擦卷电机变频器，实现恒张力的闭环控制。

所述摩擦卷至中心卷取之间的张力段，由伺服控制器控制交流电机力矩输出，由控制器经运算控制改变力矩输出，实现锥度张力控制，随着卷径的增大，张力递减，平稳过渡到依靠摩擦卷取。

本发明各张力段给定值与反馈值均送至控制器(例如PLC)进行PID运算，由控制器送出控制信号实施分段不同张力要求的控制。经由这三个张力段的串联，使整机速度全线联动，平稳运行，没有因张力过大而产生的断膜、过度拉伸以及张力过小而引起的堆膜、松卷等现象，进一步提高制品质量和精度，达到国际先进水平的生产线。同时膜的各段张力给定值及实际值均由触摸屏设置和显示。张力给定值均可通过触摸屏在线任意修改，满足各种工艺要求。由此三个张力段的连接，实现整机全线联动调速，运行平稳，进而确保生产出高质量的包装膜。

四、附图说明：

图1为本发明生产线的流程示意图。

图2为本发明控制框图。

五、具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

如图1所示的塑料包装膜生产线的张力控制系统，由三个张力段串联组成，上牵引1至下牵引10之间为一个张力段，下牵引10至摩擦卷8为一个张力段，摩擦卷8至中心卷取7为又一个张力段，上牵引电机、下牵引电机及摩擦卷取电机分别给定速度给定值，下牵引电机、摩擦卷取电机及中心卷取电机分别给定张力给定值，各张力段给定值与反馈值均送至控制器进行PID运算，由控制器送出控制信号实施三个张力段不同张力要求的控制，张力给定值均可通过触摸屏在线任意修改，满足各种工艺要求。如图2所示，本控制系统中牵引电机的速度控制采用的是速度闭环控制，即通过脉冲编码器检测电机转速，反馈给上牵引变频器，上牵引变频器本身进行PID调节，实现上牵引电机的速度闭环控制。这样大大提高了上牵引的速度控制精度。为全线控制精度的提高提供了可靠的保障。

本发明挤出机机头出口处膜泡3，膜泡周围放置超声波传感器4，经人字板2牵引进入上牵引1，上牵引经导辊12和张力辊11后进入下牵引10，下牵引经张力浮辊9后进入摩擦卷8，控制系统中上牵引至下牵引之间的张力段，由张力检测辊上的张力轴承将张力反馈信号传送给下牵引控制器，下牵引控制器进行PID调节，输出控制信号至下牵引电机变频器，实现恒张力闭环控制，张力值可根据用户工艺要求，在0～60公斤之间在触摸屏上任意设置。

其中下牵引和摩擦卷之间的张力段，由张力浮辊9和比例阀调节气缸及位移传感器组成张力反馈装置，将张力反馈信号传送给摩擦卷控制器，摩擦卷控制器进行PID调节，输出控制信号至摩擦卷电机变频器，实现恒张力的闭环控制，张力值可依工艺要求在0～40公斤之间在触摸屏上任意设置。