卷取装置的作用是将薄膜卷取成卷，并且使成卷的薄膜平整无皱纹，卷边整齐，卷轴上薄膜应松紧适中，以防止薄膜拉伸变形，保证质量。因此，要求卷取装置保证一定的卷取速度，这个速度不随膜管的直径变化而变化，并与牵引速度相匹配。为保证恒张力收卷，一般吹膜机还会装设有浮动辊。通过浮动辊位置的变化，将会送出一个相应的电压信号给变频器，同时通过PID进行调节收卷的速度以保证浮动辊稳定在某一位置。
NBONE在本系统中，采用了比较普遍的表面卷取, 它是由电动机通过带或链带动主动辊, 卷取辊靠在主动辊上, 依靠二者之间的摩擦力带动卷取辊卷在卷取辊上。这种卷取线速度取决于主动辊的圆周速度, 而不受膜卷的直径而变化。
中山一中协同办公 MD320变频器有个重要的特点就是频率源的自由组合，如在本方案中，要考虑到主动辊卷取电机既不能单独工作在张力PID闭环状态，这样会造成在主机升速过程中响应滞后，也不能单独采用速度跟随牵引电机，这样会造成张力不稳，而应该采用以速度跟随为主、PID控制为辅的控制方案。对于MD320来讲，只需要设定两种频率源(主速度AI1+PID微调)即可，而微调的幅度也可以随意设定。这样一来，控制就非常方便。
本系统的控制方式参见图1，挤出电机M1采用无速度传感器的矢量控制方式，以保证挤出的高转矩和高精度速度控制;牵引电机M2的速度通过M1的输出按照牵伸比进行信号放大来控制;卷取电机M3的速度则由牵引电机M2和浮动辊信号进行PID微调控制。
图1 吹膜机变频控制
汇川变频器的参数设置如下:
M1: F0-01=0(无速度传感器控制方式); F0-02=1(端子运行命令); F0-03=2(AI1); F0-07=0(主频率源X); F4-00=1(正转运行); F5-07=0(AO1输出运行频率);
M2: F0-02=1(端子运行命令); F0-03=2(AI1); F0-07=0(主频率源X); F5-07=0(AO1输出运行频率);
M3: F0-01=0(无速度传感器控制方式); F0-02=1(端子运行命令); F0-03=2(AI1); F0-04=8(PID控制); F0-06=20%(辅助频率源范围); F0-07=1(主频率源X＋辅助频率源Y);FA-00=0(张力设定为面板数据); FA-01=50%(张力设定数据); FA-02=1(张力反馈AI2); FA-05=20(P值); FA-06=4(积分时间); FA-08=0.2(采样周期)。
3 变频器在薄膜制袋机中的应用
塑料薄膜制袋机的控制系统如图2所示，制袋封口机的温控系统可以自动保持温度恒定，焊刀封压时间可以随意调节，以保证焊线牢固美观。
图2 制袋机变频控制
薄膜料卷经输送胶辊(由供料电机M1传动)以主机制袋速度带动后，依次进入光电眼、焊刀、焊口校正器，最后由切刀按照设定的长度切断后退料。
供料电机功率一般都较小，可由单相汇川变频器MD320驱动，采用主速度与辅助速度合成的方式以保证送料的自动化。主速度由制袋电机的实际运行速度A01决定，辅助速度为数字设定UP/DOWN端子(DI2和DI3), 合成方式为主速度+辅助速度。具体如下:当塑料在薄膜监视电眼2范围时，供料电机的频率降低(即DOWN)，当塑料薄膜不在监视电眼1范围时，供料电机的频率增加(即UP)。也就是用监视电眼来自动控制供料速度。
制袋机的主传动M2由三相变频器MD320进行调速，其核心是凸轮装置，并形成制袋工作循环系统。在一般情况下，都建议安装制动电阻以保证快速制动，同时也可以启动直流制动功能。
主要的参数设置可以参考如下:
M1: F0-02=1(端子运行命令); F0-03=2(AI1); F0-04=0(数字设定UP/DOWN，不记忆); F0-07=1(主频率源X+辅助频率源Y); F4-00=1(正转运行); F4-01=6(端子UP); F4-02=7(端子DOWN); F4-12=2HZ(调整自动变化率)。
M2: F0-02=1(端子运行命令1511咖啡); F0-03=2(AI1); F0-07=0(主频率源X); F0-17=3(加速时间); F0-18=0.2(减速时间);F5-07=0(A01输出运行频率); F6-13=50%(停机直流制动电流); F6-14=0.1(停机直流制动时间)
4 变频器在塑料复合机中的应用
干式复合机是薄膜机械的一个重要设备，如图3所示，复合基材薄膜卷通过放卷架，进入牵引辊后，在复合干燥箱中进行加热处理，再与第二材料的薄膜进行复合，最后由中心收卷电机进行收卷。
图3 干式复合机变频控制
为了控制收卷的张力稳定，复合机通过浮动辊的信号来调节牵引电机和复合辊电机的速度同步。在中心卷取的过程中，随着卷径的不断增加，收卷电机的速度必须不断减少，同时又要保证薄膜的张力相对平稳。对于收卷系统而言，进行张力控制是核心技术，也是变频调速的难点。在一般情况下，可以采用由直径、转矩补偿和速度计算等模块组成的汇川张力卡。
带有张力卡的MD320变频器具有卷取控制的各种功能:
(1) 各种卷径的计算, 包括线速度计算、绕圈计算、模拟设定、上位机给定等;
(2) 卷径模拟输出, 实现人机友好交互功能;
(3) 多种线速度测量方式, 包括脉冲输入、模拟输入、数字输入等;
(4) 实现张力锥度的设定;
(5) 实现转矩补偿的功能，如弯曲力矩补偿、静态力矩补偿、惯性力矩补偿等;
(6) 具有自动换卷逻辑功能，实现在线换卷功能。
MD320变频器共有3种张力控制方式，开环转矩控制模式、闭环速度控制模式、闭环转
矩控制模式。此三种方案的配置主要是考虑系统的张力控制精度要求、系统的成本要求以及装设传感器的位置等，用户可以根据实际情况决定采用哪种张力控制方式。
在本系统中选用了经济而实用的开环转矩控制模式，即变频器工作在转矩控制模式，只需设定所要控制对象的张力。此用法变频器必须工作在闭环矢量方式，电机需要加装旋转编码器。此方式控制最为简单，无需加装张力反馈装置，而且可获得比较稳定的张力效果。通常用于复合机、分切机等张力精度不是特别高的应用场合。
在本方案中, 复合辊电机的线速度通过AI1口进入变频器MD320, 张力设定值和张力锥度通过高精度电位器输入到AI2、AI3口。数字输入端子应包括启动停止命令、卷径复位命令;另外需外加PG接口卡, 以保证转矩控制方式的正常进行。
为保证操作者的正常使用, MD320变频器具有直径信号、张力信号模拟量输出值, 因此可以方便地外接数显表来实时显示, 同时, 卷径得到指示, 方便操纵者换卷和卷径复位。
在本方案中，M1的参数设置比较简单，就是速度控制;M2的参数设定与吹膜机中卷取主动辊的设置基本差不多;M3的设置比较复杂，具体为:
微型齿轮 M3主要有张力参数F0-01=1(有速度传感器矢量控制方式); F0-02=1(端子运行命令); F0-03=2(AI1); F0-07=0(主频率源X); F4-00=1(正转运行); F5-07=0(A01输出运行频率); FH-00=1(开环转矩控制); FH-01=0(收卷); FH-03=XX(机械传动比，由用户决定);FH-04=2(张力设定AI2); FH-06=XXXX(最大张力); FH-00=1(开环转矩控制); FH-07=10%(零速张力提升); FH-08=XX(零速阈值，即当变频器运行速度在此参数所设定的速度以下时，认为变 频器处于零速工作状态); FH-09=XX(张力锥度系数); FH-10=0(卷径来源为线速度计算法); FH-11=XX(最大卷径);FH-12=XX(卷轴直径); FH-13=0(初始卷径为面板输入，并通过多功能端子选择其中之一); FH-24=1(线速度输入AI1); FH-25=XX(最大线速度); FH-26=XX(卷径计算最低线速度); FH-34=1(断料自动检测有效，自动报警)……
5 结束语
与传统的变频器相比，在满足客户不同性能、功能需求方面，MD320变频器不是通过多个系列产品来实现(从而增加额外的制造、销售、使用、维护成本)，而是在客户需求合理细分的基础上，进行模块化设计，通过单系列产品的多模块灵活组合，创建一个客户化量身定做的平台。
MD系列变频器开创了未来变频器领域的三个新概念:
(1) 首创了新一代变频器三层模块化的结构标准;
(2) 首创了将用户需求进行电机驱动、通用功能和专用功能等主模块及各种子模块划分的物理标准;
(3) 引领了将矢量控制技术大众化的行业新趋势。
正是基于MD320系列变频器完善的功能、高可靠性和优秀的性能价格比，能够满足用户对于塑料薄膜机械的各个领域的不同要求。
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