新型PROTOS盤紙高速拼接控制系統(tǒng)

劉志超

摘 要：著重介紹新型PROTOS盤紙高速拼接控制系統(tǒng)。通過(guò)新型PROTOS盤紙拼接控制系統(tǒng)的2個(gè)信號(hào)源，盤紙高速搭接成功有了雙保險(xiǎn)，從而大大降低了因脈沖不同步造成的搭接失敗，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備的有效作業(yè)率。

關(guān)鍵詞：PROTOS盤紙高速拼接控制系統(tǒng)；智能控制；減少設(shè)備停機(jī)

1.引言

現(xiàn)有各煙廠卷煙生產(chǎn)中，PROTOS卷煙機(jī)在正常速度運(yùn)行中，一個(gè)盤紙的使用時(shí)間為10分鐘左右，盤紙消耗完畢后，為了讓設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備設(shè)計(jì)有另一個(gè)備用盤紙的拼接功能，搭接過(guò)程要求控制系統(tǒng)絕對(duì)精準(zhǔn)，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高設(shè)備的有效作業(yè)率。

2. PROTOS拼接方式及存在的問(wèn)題

2.1 PROTOS盤紙拼接方式

有一個(gè)盤紙?jiān)谶\(yùn)行，另一個(gè)盤紙備用，當(dāng)運(yùn)行中的盤紙直徑足夠小時(shí)，傳感器觸發(fā)備用盤紙加速，當(dāng)兩個(gè)盤紙運(yùn)行相對(duì)速度一致時(shí)，啟動(dòng)電磁閥動(dòng)作，盤紙完成搭接。只要新紙盤已恰當(dāng)加速，頻率/電壓轉(zhuǎn)換程序F/U1和F/U2即把RCP和ACP轉(zhuǎn)變成為與各自頻率成正比的直流電壓。RCP為速度控制器A6提供設(shè)定值，而ACP則提供實(shí)際的速度值。當(dāng)這兩個(gè)值相等，也就是B13與B15傳感器產(chǎn)生的脈沖數(shù)一定時(shí)即表示兩條紙帶正以相同的速度運(yùn)行。此時(shí)，觸發(fā)以下操作：①起動(dòng)Y13將兩條紙帶拼接在一起，同時(shí)接紙膠帶架松開(kāi)并退出工作位置；②計(jì)數(shù)器CTR1和CTR2開(kāi)動(dòng)； ③在CTR2數(shù)到25個(gè)RCP（相當(dāng)于62.5厘米長(zhǎng)煙紙），加速裝置電動(dòng)機(jī)M8關(guān)停。

2.2 存在的問(wèn)題

B15是產(chǎn)生RCP脈沖的傳感器，它在M8加速電動(dòng)機(jī)的上方，此處拆卸維護(hù)極其不便，容易積油泥和煙灰，導(dǎo)致B15產(chǎn)生的脈沖數(shù)不精準(zhǔn)，從而和B13產(chǎn)生的脈沖數(shù)不匹配，導(dǎo)致搭接失敗。搭接失敗后擋車工需要重新穿紙，耽誤生產(chǎn)時(shí)間。搭接信號(hào)失效后，意味著擋車工需要每10分鐘穿一回盤紙，耽誤生產(chǎn)時(shí)間降低有效作業(yè)率，增加勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.新型PROTOS盤紙高速拼接控制系統(tǒng)

3.1 控制環(huán)節(jié)

選用德國(guó)原裝進(jìn)口Lenze9300系列伺服控制系統(tǒng)為核心。伺服控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、程序循環(huán)時(shí)間短，結(jié)合旋轉(zhuǎn)變壓器反饋確保伺服電機(jī)的高精度運(yùn)行。程序模塊化可自由編程，通過(guò)設(shè)置電子齒輪比可實(shí)現(xiàn)比例同步?？勺鳛楠?dú)立軸代替機(jī)械連接的同步運(yùn)行。

3.2 裝置的組成結(jié)構(gòu)及速度信號(hào)源的采集

此系統(tǒng)由拉紙輥、編碼器、伺服控制器、伺服電機(jī)組成。加速盤紙與煙條速度達(dá)到速度同步，反應(yīng)速度的信號(hào)源起到了決定性作用。有2個(gè)信號(hào)源可選：①在煙條速度的同步輪上加裝進(jìn)口增量型編碼器，輸入至數(shù)頻輸入端X9，精度高，用作主信號(hào)；②煙條脈沖經(jīng)過(guò)PLC轉(zhuǎn)換的0-10V，輸入至模擬量輸入端X5/1、2，精度低，用作備用信號(hào)（編碼器損壞時(shí)可以臨時(shí)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)為指令速度，改為降速接紙。待編碼器故障解除后再轉(zhuǎn)為編碼器信號(hào)為指令速度高，重新設(shè)定高速接紙，這樣不至于影響設(shè)備的正常生產(chǎn)）?？刂圃砹鞒虉D如圖1所示。

3.3 接線原理

Q1控制伺服器的電源，伺服電機(jī)直接由伺服控制，伺服器的X7端直接連接至編碼器（如圖2所示）。

4 電器控制流程

膠帶架到位，E4輸入端高電平1，控制器輸出2秒固定120rpm的速度，自動(dòng)送紙開(kāi)始，引紙長(zhǎng)度約500毫米。改造后的控制器有自動(dòng)引紙功能，為了避免與原系統(tǒng)功能的沖突必須關(guān)閉觸摸屏自動(dòng)引紙功能。加速信號(hào)輸出時(shí)，E5端得高電平1，電機(jī)開(kāi)始加速，同時(shí)X12/2發(fā)出反饋脈沖（代替原機(jī)ACP）給PLC，當(dāng)電機(jī)速度與主機(jī)速度一致時(shí)，并延遲0.2秒，A2發(fā)出拼接信號(hào)，控制壓接閥動(dòng)作。當(dāng)有指令速度轉(zhuǎn)換時(shí)有編碼器與煙條速度0-10V兩個(gè)速度信號(hào)，E2=0低電平編碼器信號(hào)有效，E2=1高電平煙條速度0-10V信號(hào)有效。電氣控制圖如圖3所示。

5.結(jié)論

加速盤紙與煙條速度達(dá)到速度同步兩個(gè)盤紙高速搭接成功，反應(yīng)速度的信號(hào)源起到了決定性作用。新型PROTOS盤紙拼接控制系統(tǒng)有2個(gè)信號(hào)源可選，盤紙高速搭接成功有了雙保險(xiǎn)，從而大大降低了因脈沖不同步造成的搭接失敗，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備的有效作業(yè)率。

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