1 卷筒翰送包裝機(jī)控制系統(tǒng)

　　1.1 系統(tǒng)功能及配

　　紙卷愉送包裝控制系統(tǒng)是以PLC為主機(jī)，負(fù)貴紙卷輸送線卜所有設(shè)備的控制.所有設(shè)備的運(yùn)行均采用自動(dòng)控制.系統(tǒng)具備自動(dòng)/手動(dòng)切換功能�？刂葡到y(tǒng)主機(jī)采用西門子S7-400系列。

　　1.2 電機(jī)采用西門子440變頻器控制

　　目前采用一臺(tái)變領(lǐng)器控制2臺(tái)或2臺(tái)電機(jī)。采用正反轉(zhuǎn)，由整流飯塊給剎車供170V直流電。電機(jī)有變傾器，保險(xiǎn)絲和白動(dòng)開關(guān)多級(jí)保護(hù)。

　　1.2.1 常見電氣回路故障

　　變頗器不能啟動(dòng)，電機(jī)又沒有發(fā)熱、胃煙燒毀的現(xiàn)象。而負(fù)荷不能轉(zhuǎn)動(dòng)。般為剎車回路有故障:整流模塊和剎車片壞了，更換整流模塊。若還未排除故障.可斷定為剎車片極壞。

　　紙卷在翻板機(jī)上時(shí)往一邊沉下，一般是剎車片剎車失靈，調(diào)傲剎車片間隙，若剎乍片吸合時(shí)不那么有力或沒完全閉合�？砂褎x車片內(nèi)環(huán)四個(gè)彈簧片取掉。還不行救更換。

　　1.2.2 突煩器自處理功能

　　加速過程中的過電流。加速時(shí)間預(yù)置得太短，會(huì)產(chǎn)生過電流。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)巾，加速時(shí)間的長短是一個(gè)相對(duì)的概念，與拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性大小有關(guān).如果拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性很大，預(yù)置的加‘故速時(shí)間并不短.只要出現(xiàn)拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟不上領(lǐng)率的變化，導(dǎo)致過電流者.就是加速時(shí)間預(yù)盆得太短所致。

　　在加速過程中，如果加速電流超過了某一設(shè)定值lsel(即粗動(dòng)電流的最大允許值〕。變頻器的輸出頗率將暫停增加，待撇動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟下來，電流下降到設(shè)定值lset以下后再繼續(xù)升速(如圖1所示)。

圖1加速自處理功能

　　降速過快會(huì)引起過電壓。和升速過程相仿.對(duì)于慣性較大的負(fù)載，如果降速時(shí)間預(yù)置得過短，會(huì)因拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能釋放得太快而引起直流回路的過電壓。如果在降速過程中，直流電壓超過了某一設(shè)定值Use r，變頻器的輸出頻率將不再下降．電動(dòng)機(jī)暫緩降速，待直流電壓下降剜設(shè)定值以下后再繼續(xù)降速(如圖2所示)。

圖2減速自處理功能 

　　1.3 包裝機(jī)PLC控制熱壓盤翻轉(zhuǎn)

　　當(dāng)出現(xiàn)壓合過快至紙卷“蓋相”，“壓爆”，還有翻轉(zhuǎn)過快等故障.可以改動(dòng)PLC程序。

壓合過程可分二個(gè)狀態(tài):第一狀態(tài)當(dāng)蹦轉(zhuǎn)到位發(fā)出壓合信號(hào)(#pante_close)光走慢速一(#press_slvwl]起速回路(如圖3)，接下來就是第二狀態(tài)走怪速二(#pante_close)到保壓回路.第三狀態(tài)耽是保壓狀態(tài)(#Hold_OP)回路。

圖3 PLC控制壓力 

　　生產(chǎn)中遇到過起速過快把第一狀態(tài)回路中的壓合壓力由原來的6 V電爪改為5 V,再把壓力流最由原來的2000改為1000即可，

　　第三保壓狀態(tài)(#Hold_OP)，只要稍快就使包裝紙“壓爆”�？稍诖嘶芈分屑右唤油ㄑ訒r(shí)定時(shí)器.延遲5s再給出壓力值和流最值即可。

　　1.4 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(如圖4所示)

圖4數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

　　1.4.1 系級(jí)功住

　　當(dāng)紙卷輸送到掃描工位時(shí)，自動(dòng)條碼掃描儀讀取紙卷的條形碼，并將紙卷的去向通知輸送系統(tǒng)PLC,判斷紙卷去幾號(hào)切紙機(jī)或進(jìn)包裝機(jī)。

　　紙卷到達(dá)對(duì)中測(cè)量噴碼機(jī)時(shí)，側(cè)里紙卷寬度并將其與數(shù)據(jù)庫紙卷理論寬度進(jìn)行比較。當(dāng)寬度誤差大于10mm,系統(tǒng)將報(bào)等由人工處理。復(fù)核無誤的紙卷由噴碼機(jī)對(duì)紙卷端面進(jìn)行噴碼。

　　當(dāng)紙卷進(jìn)人包裝機(jī)時(shí)，從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中獲取紙卷的信息，井將共傳給PLC，紙卷完成包裝后打印紙卷商標(biāo)，人工完成商標(biāo)粘貼。

　　1.4.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)中心、復(fù)卷分選結(jié)，包裝控制站共部分組成。星形拓樸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、超五類屏蔽網(wǎng)絡(luò)布線，數(shù)據(jù)傳輸抗于擾能力強(qiáng)�，F(xiàn)場(chǎng)工作站采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有耐高溫，防灰塵、抗振動(dòng)的特點(diǎn)，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)舊。

2 Milltex切紙機(jī)控制系統(tǒng)(如圖5所示)

圖5結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)

　　南紙加工車間現(xiàn)有兩臺(tái)意大利Milltex切紙機(jī).樁天可切雙膠紙或靜電復(fù)印紙400t左右。單臺(tái)切紙機(jī)Siemens0(1點(diǎn)，提供直流400v的DC   BUS1臺(tái)。Siemens  G120變領(lǐng)器8臺(tái)、Miiltex sael變頗器6臺(tái)及其控制板20余塊。

　　2.1 主要技術(shù)參數(shù)

　　有效切紙寬度:級(jí)大1900mm.最小440 mm；

　　設(shè)備車速:最大設(shè)計(jì)車速350m/min、工作車速300m/min；

　　紙種/定量:靜電復(fù)印紙60-80g/m²，雙膠紙40-120g/m²。

　　2.2 主要硬件配置及控制系統(tǒng)

　　2.2.1   Milltex PLC控制系統(tǒng)特點(diǎn)

　　S7-400和操作面板和變頻驅(qū)動(dòng)都采用通訊管理。除了牽引電機(jī)和橫切電機(jī)采用Milltex特麒控斜板外，系統(tǒng)共它電機(jī)的變頻器全部采川西門子變領(lǐng)器。機(jī)器的運(yùn)動(dòng)都越靠I/OProfibus DP BUS來互鎖管理和遠(yuǎn)程遙控實(shí)現(xiàn)的。

　　2.2.2   Milltex特制的Sael變須器系統(tǒng)

　　Sael變領(lǐng)器系統(tǒng)的特點(diǎn):橫切單元、牽引耀還有畏紙部真空抽吸電機(jī)控制是采用Sael系統(tǒng)。由Viaster  CAN工作間數(shù)據(jù)處理器，以特殊的方式連接變預(yù)器和矢釜控制單元。通訊電纜CAN連接Sael橫切驅(qū)動(dòng)電機(jī)和Master  CAN傳輸數(shù)擬。經(jīng)過Sael變領(lǐng)器和絕時(shí)位編碼器的通訊準(zhǔn)確處理數(shù)據(jù)。

　　每一個(gè)變頻器有一個(gè)操作面板用于參數(shù)的顯示和參數(shù)設(shè)置，變頻器通過連接RS422和RS232通訊口，控制面板和編程PC進(jìn)行通信。參數(shù)編輯和上傳下載用Az Worher軟件.

　　Sael變領(lǐng)器復(fù)位和更換:報(bào)公時(shí)可按復(fù)位鍵即可，若故除清除不掉可根據(jù)說明書提示進(jìn)行排除。安裝新的變領(lǐng)器下載參數(shù)時(shí)右兩種方法可行:可連接電肺下毅參數(shù):更簡(jiǎn)易只需更換(如圖6所示)兩圈的裝載參數(shù)的芯片即可。

圖6 Sael變頻器

　　2.3   PLC控翱開卷架剎車系統(tǒng)(如圖7所示)

圖7速度張力控制

　　紙卷的線速度(V)就是切紙機(jī)車速電機(jī)剎車或氣動(dòng)剎車盤卜的編碼器側(cè)得紙卷的角速度(w)，切紙機(jī)的PLC依據(jù)基礎(chǔ)公式V=w*r可以計(jì)算出紙卷任意時(shí)刻的半徑，操作人員設(shè)定紙輻需要的張力，從而電機(jī)剎車或是氣動(dòng)剎車需要的扭力為T*r。T是由操作人員設(shè)定，r是由PLC計(jì)算獲得。

　　通常的設(shè)定檢側(cè)頻串為紙卷每旋轉(zhuǎn)一圈檢測(cè)一次，該系統(tǒng)可以隨直徑的變換不間斷的調(diào)整剎車盤的扭力。該系統(tǒng)稱之為漸減系統(tǒng)，因紙卷的直徑不斷減小且扭力也逐漸減小以保證合適的紙幅張力，剎車壓力控制是成比例的(剎車片和剎車盤)，剎車壓力由壓力傳感器檢側(cè)。因此PLC需要獲得紙卷每轉(zhuǎn)的直徑值來得出正確的壓力并執(zhí)行。

3   MSK全目動(dòng)熱縮包裝控制系統(tǒng)

　　整條線分16條輸送帶、一臺(tái)用膜機(jī)、一臺(tái)熱縮機(jī)和兩臺(tái)打帶機(jī)。MSK全部元器件均采用進(jìn)口，主硬件:PLCCPU  412-2DP,PI.C CPU 312(打帶機(jī)各用一臺(tái))、觸摸屏TP177、ATV 31變頻器.AS-1 DP從站、變頗驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

　　控制系統(tǒng)主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、趨勢(shì)顯示、工藝報(bào)等，PID參數(shù)設(shè)置及控制等功能。拎制系統(tǒng)的傳感器功能包括減速、脈沖、限位、溫度、計(jì)數(shù)、位置控制等。采集來的信號(hào)經(jīng)過模塊被送至PLC再經(jīng)數(shù)據(jù)處理輸至上位機(jī)PC和打印。用干驅(qū)動(dòng)紛碼器信號(hào)送至PLC參與系統(tǒng)的邏輯控制。本系統(tǒng)完成了各個(gè)壓力值、沒度值、流最值、數(shù)據(jù)傳軸、溫度與閥門、泵、電機(jī)之間的聯(lián)鎖控。并且由于每個(gè)控制環(huán)節(jié)都是由若干臺(tái)電機(jī)和相關(guān)閥門組成，一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，就可能會(huì)使整條線停機(jī)共至損壞其他元器件等事故。為了防止卜述情況的發(fā)生、必須要熟悉跳場(chǎng)傳感器的位置和正常工作狀態(tài)。系統(tǒng)需要控制與檢瀏的變最:約280個(gè)DI和200個(gè)DO(如圖8所示)。

圖8 PLC控制系統(tǒng)

　　PLC系統(tǒng)采用57-400主站加2個(gè)ET200M從站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。S7-300用于兩臺(tái)打帶機(jī)。主從站結(jié)構(gòu)可使系統(tǒng)更可靠，并擴(kuò)展靈話。

　　PLC主要完成系統(tǒng)的保護(hù).控制和數(shù)據(jù)采集等功能，其紛程軟件采用STEP7 V5.4 SP4。

　　操作員站和工程程師分別由1臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成，操作面板編程軟件分別采用西門子公司的WinCC flexibIe2007版本。操作員站用于畫面顯示，報(bào)警、泵和電機(jī)的手/自動(dòng)>}停以及現(xiàn)場(chǎng)各�？貐�數(shù)的采集.顯示和控制，而工程師站用于對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視，打印報(bào)表以及對(duì)下藝參數(shù)和控制器參數(shù)的修改等。主站57-440的CPU412-2DP本身有一個(gè)MPI/DP接口，可直接與MPI或DP總線相連，系統(tǒng)r卜通過CP5611卡與MP網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)的通訊速率設(shè)為187.5kps；S7-400主站與S7-300從站之間采用標(biāo)準(zhǔn)的Profihus-DP網(wǎng)絡(luò)通訊，其通訊速率為1.5Mpas。

4 總結(jié)

　　整條加工生產(chǎn)線主要機(jī)器采用PLC和變頻驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅緒度高、先進(jìn)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)易，還天大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性  

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本文標(biāo)題：造紙加工車間PLC及變頻控制系統(tǒng)

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