四方变频器在水泥袋双头缝边机上的应用
一、工艺介绍
水泥袋双头缝边机是全自动缝袋机的一种，它通过电脑控制工业缝纫机和输送带，全自动地将编织袋两头缝合，并自动地将袋间的缝线切断、整齐地将袋子堆放。它是高效的全自动工业缝纫机的一种应用。工人向输送带一个个地放入编织袋，缝袋机将袋子按设定的间距分开，同时缝纫机自动地将编织袋两头折边、缝合。
二、工作原理:
图1 缝边机示意图
如图1所示，水泥袋双头缝边机主要包括上料输送带，挡牙，主输送带，下料输送带，工业缝纫机，送纸机，气剪等几个部分。其中上料输送带、主输送带、工业缝纫机由变频器驱动，要求在工作时它们的线速度相同。上料输送带开机后一直运行，编织袋被工人手动投放在上料输送带上。气动挡牙按照触摸屏上设定的间距将袋子分隔开，当投袋子间距大于设定间距时，主输送带和缝纫机停机，等待上料输送带上的编织袋子到达挡牙位置时，主输送带和缝纫机停机又继续运行；当投袋子间距小于设定间距时，主输送带和缝纫机不停机。这样才能保证高效率地生产运行。
三、缝边机控制方案
本电控系统由触摸屏、PLC、四台1.5KW的四方V350系列变频器、挡牙电磁阀等组成。通过触摸屏可以设定袋子的宽度、袋子的间距、生产线速度等参数。前面工作原理中我们讲到，工作时传动的各机构线速度相同，所以可以根据公式：线速度==π*直径*电机转速/传动比
上料输送带 主输送带 左缝纫机 右缝纫机
图二 缝边机电气图
PLC实时计算出上料输送带变频器、主输送带变频器、左缝纫机变频器、右缝纫机变频器的各道工序的目标频率，通过MODBUS通信的方式控制变频器调速。
系统的控制难点主要在于挡牙与主输送带变频器的控制。要通过PLC定时器精确计算挡牙的收回与挡住时刻，同时也要控制主输送带变频器的运行刻。当左挡牙光电和右挡牙电光信号同时被袋子挡住时，挡牙立刻收回，主输送带变频器提前挡牙或延时挡牙一定时间运行。因此对变频器的响应速度要求比较高。另外，主输送带负载较重，起动时要求力矩较大。本系统最高运行线速度为30m/min，最高运行速时，主机变频器达到58Hz，最大电流达到额定值的110%。V350变频器优异的矢量控制性能满足了系统的特殊工艺要求。
四、系统方案优点：
（1）用外部端子给定的方式运行变频器，能精确控制主输送带变频器运行时刻，如果用通信的方式运行变频器，MODBUS通信可能存在干扰，从而影响分袋子的间距。
（2）主机变频器的起动力矩大，过载能力强，在110%过载下能长期运行。同时提高了生产速度，提高了效率。
（3）主机变频器加减速时间短，响应速度快，分袋子的间距精确。
（4）变频器稳速精度高，运行时要求全线速度相同，如果稳速精度低，容易造成缝纫机针被拉断。
（5）故障率低，维护方便。
五、总结
本系统对上料输送带、左缝纫机、右缝纫机、收袋部分、送纸部分的控制比较简单，难点在于挡牙与主输送带变频器的控制。V350系列变频器的性能对主机的的控制起到关键作用，提高了生产速度和效率。此控制方案在缝边机中得到了广泛应用。