Com es garanteix la precisió del tall i la consistència del diàmetre del rotlle durant l'operació a gran-velocitat?

Per tal d'assegurar la coherència de la precisió de tall i el diàmetre del rotllo en operacions d'alta-velocitat, el sistema de gestió de llaç-tancat s'ha de construir a partir de tres dimensions: control de precisió de l'equip, optimització dels paràmetres del procés, seguiment del procés i ajust de la retroalimentació. El sistema combina coneixements multidisciplinaris de disseny mecànic, control elèctric i propietats dels materials per aconseguir un equilibri dinàmic. Les solucions tècniques específiques són les següents:

I. Control de precisió d'equips: Optimització de la rigidesa dels sistemes mecànics
1.Disseny del sistema d'eix de bifurcació
Eix de desviació: eixos individuals forjats d'acer aliat (p. ex. . 42CrMo) de diàmetre superior o igual a 80 mm (ajustable segons l'amplada dels segments) garanteixen una deflexió inferior o igual a 0,02 mm/m durant la rotació d'alta velocitat-.
La superfície de l'eix està mòlta ultra-finament (menys o igual a 0,4 micres) per reduir la fricció i la vibració amb els coixinets i les fulles.
Instal·lació de fulles i control d'eliminació: un suport de fulles hidràulic o pneumàtic. La pressió de la fulla (normalment 0,2 ~ 0,5 MPa) es controla en temps real mitjançant un sensor de pressió per garantir un contacte estable entre la fulla i el material.
La separació de les fulles es detecta en línia amb un telèmetre làser amb un error de separació inferior o igual a 1 micra (compensat dinàmicament per un cargol d'ajust fi-accionat per un servomotor-).
2.Disseny del sistema de rebobinat
Control de tensió constant: control de llaç tancat amb fre de pols magnètic + sensor de tensió amb rang de fluctuació de tensió ± 1% (p. ex., tensió ajustada a 50 N en el moment de la fragmentació, fluctuació real Menor o igual a 0,5 N).
Control de tensió de -segments múltiples: la tensió desviada s'ajusta automàticament segons el canvi en el diàmetre del tambor (per exemple, quan el diàmetre del tambor augmenta de φ100 mm a 800 mm, la tensió disminueix linealment).
Càlcul del diàmetre del rotlle en -temps real: càlcul del diàmetre del rotlle-en temps real (D és el diàmetre del rotlle en mm) mesurant la velocitat de l'eix de bobina (n) i la velocitat lineal del material (v) mitjançant la fórmula D=(vx 60) / (pi xn).
Compensació d'errors: s'introdueix un algorisme de filtre de Kalman per eliminar el soroll del senyal del codificador.
Control de tensió cònic: a mesura que augmenta el diàmetre del corró, la tensió es redueix gradualment segons el coeficient de conicitat (normalment 0,5% ~ 2%) per evitar que el nucli es col·lapsi o que l'extrem de la superfície s'abombi.

II. Optimització de l'optimització dels paràmetres del procés: Coincidència de material i velocitat
1. Adaptació de la propietat material
Compensació del mòdul elàstic:
Per a materials altament elàstics, com la pel·lícula BOPP, es requereix un tractament de pretensió (taxa d'estirament 1% ~ 3%) per eliminar l'estrès intern.
La pressió de la fulla es va ajustar segons el mòdul elàstic (E) del material mitjançant la fórmula P=K x E * t (P per a la pressió de la fulla, K per al coeficient, t per al gruix del material).
Control del coeficient de fricció superficial:
Ruixeu el recobriment ceràmic o la funda de goma a la superfície del rotlle per controlar el coeficient de fricció entre 0,3 i 0,5 per evitar el lliscament del material.
2. Planificació de la velocitat i l'acceleració
S-Acceleració i desacceleració de la corba:
La corba S de cinc -segments (acceleració uniforme acceleració → velocitat variable → uniforme → desacceleració variable → desacceleració uniforme) s'utilitza per planificar el moviment de l'eix de sustentació amb una taxa de canvi d'acceleració inferior o igual a 5 m/s3 per reduir l'impacte inercial.
Resultats: l'error del diàmetre del rodet es va reduir un 40% i la pulcrit-de l'extrem va augmentar en una osca (és a dir, de ±1,5 mm a ±0,9 mm). La velocitat de tall i l'enrotllament La velocitat de tall ha de satisfer v2=v 1 v1 × (D0/D) (D 0 per al diàmetre inicial del rotllo i D per al diàmetre del rotllo-en temps real).
Control de sincronització: la sincronització electrònica d'engranatges entre l'eix de tall i els eixos de bobina s'aconsegueix mitjançant un servocontrolador amb un error de fase inferior o igual a ± 0,1 graus.

III. Supervisió de processos i ajust de retroalimentació: aplicació del sistema de control de-bucle tancat
1. Tecnologia de detecció en línia
Sensor de desplaçament làser: muntat a sobre del desplaçament, monitorització-en temps real dels canvis de diàmetre del rotlle (freqüència de mostreig superior o igual a 1 kHz) i transmissió de dades al PLC per a una compensació dinàmica.
Precisió: resolució de 0,01 mm quan es mesura entre 0 i 100 mm.
Sistema de visió artificial: s'utilitzen càmeres d'alta resolució (més o igual a 5 megapíxels) per fotografiar el material final del rotllo i es van utilitzar algorismes de processament d'imatges (com ara la detecció de vora Canny) per calcular el pols final.
Configuració del llindar: quan el desnivell final és superior a 1 mm, activa una alarma i ajusta automàticament la tensió.
2. Algoritmes de control adaptatiu
Control PID difuso: els paràmetres PID (Kp, Ki, Kd) es van ajustar dinàmicament mitjançant regles difuses utilitzant l'error de diàmetre del rotlle (e) i la taxa de canvi d'error (de/dt) com a entrades.
Resultats: La consistència del diàmetre del rotllo va augmentar un 25% (la desviació estàndard va disminuir de 0,8 mm a 0,6 mm) en comparació amb el PID tradicional.
Control predictiu del model: s'estableix un model dinàmic del sistema de bobinatge (inclosos paràmetres d'inèrcia, elasticitat i fricció) per predir els canvis futurs del diàmetre del rotllo i ajustar la tensió per endavant.
Escenaris d'aplicació: l'MPC pot reduir el sobrepassament en més d'un 50% de la velocitat-de tall a alta velocitat (velocitat de línia > 200 m/min).