探究廢料卷取機(jī)的升級(jí)改造

（華冠新型材料股份有限公司，江門 529100）

1 原直流廢料卷取機(jī)的原理及存在問(wèn)題

原廢料卷取機(jī)采用直流電機(jī)控制，用直流電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)及滑塊對(duì)廢料進(jìn)行恒張力卷取，滑塊來(lái)回?cái)[動(dòng)，對(duì)廢料起到導(dǎo)向作用，令廢料在卷取時(shí)能平均分布在卷筒上，避免廢料重復(fù)相疊在某一處。廢料卷取機(jī)采用直流電機(jī)控制形式，在生產(chǎn)線上使用基本穩(wěn)定，但也存在不少問(wèn)題，從而影響生產(chǎn)效率。

（1）直流電機(jī)的控制主板原理較復(fù)雜，需要調(diào)節(jié)的部位較多，更換主板后需調(diào)節(jié)較長(zhǎng)時(shí)間才能與直流電機(jī)匹配，并且控制主板上有個(gè)別發(fā)熱元件使用一段時(shí)間后就會(huì)損壞，需更換。

（2）當(dāng)生產(chǎn)線的線速度較快時(shí)，如大于110M/Min，并且廢料卷取機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)已經(jīng)卷取了一個(gè)較大的廢料卷時(shí)，卷取張力就略顯不足，出現(xiàn)的現(xiàn)象是，卷出來(lái)的廢料卷較松散，很凌亂，不美觀，收放廢料卷時(shí)占用的空間較大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)阻礙修邊出廢料而影響修邊質(zhì)量。

（3）O、D兩側(cè)的廢料卷取機(jī)在生產(chǎn)線上位于修邊機(jī)之后，操作人員對(duì)酸洗后的板面質(zhì)量以及修邊后的鋼板邊部質(zhì)量進(jìn)行檢查，經(jīng)常對(duì)發(fā)現(xiàn)板面質(zhì)量不良的地方進(jìn)行停機(jī)打磨，打磨的鐵粉粉塵充整個(gè)空間，廢料卷取機(jī)直流電機(jī)的散熱風(fēng)扇將空間的鐵粉吸收，然后對(duì)直流電機(jī)內(nèi)部吹風(fēng)進(jìn)行散熱，時(shí)間久了，直流電機(jī)內(nèi)部電樞與轉(zhuǎn)子之間就積累大量鐵粉，嚴(yán)重影響直流電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）直流電機(jī)的銅頭換向片需定期清潔及打磨，以保持銅頭表面光滑，換向片之間的絕緣需保持良好，碳刷需定期檢查，若發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重需及時(shí)更換碳刷，這方面的直流電機(jī)維護(hù)保養(yǎng)較為復(fù)雜及頻繁，在檢修項(xiàng)目?jī)?nèi)容較多時(shí)人手會(huì)兼顧不上。

2 酸洗線中廢料卷取機(jī)部分的升級(jí)改造

2.1 廢料卷取機(jī)直流改交流控制的原理

鑒于廢料卷取機(jī)直流電機(jī)存在上述問(wèn)題，我廠技術(shù)人員經(jīng)過(guò)商討研究，決定對(duì)廢料卷取機(jī)進(jìn)行改造，即將直流電機(jī)改為交流電機(jī)，用變頻器驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)，將變頻器的驅(qū)動(dòng)模式調(diào)整為恒轉(zhuǎn)矩控制模式，從而實(shí)現(xiàn)恒張力控制轉(zhuǎn)盤(pán)，保證了卷取的張力。操作控制方面用目前我廠現(xiàn)有的歐姆龍PLC實(shí)現(xiàn)控制。

我公司的酸洗生產(chǎn)線引進(jìn)奧地利設(shè)計(jì)的推拉式酸洗線，設(shè)備部分由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造，控制部分由歐姆龍PLC控制，整條生產(chǎn)線分為入口區(qū)，化學(xué)處理區(qū)（酸洗段和水洗段），出口區(qū)三部分。酸洗生產(chǎn)原料為低碳熱扎鋼卷，整平機(jī)將板頭壓平及破鱗，原料經(jīng)過(guò)酸洗及水洗后去除鋼卷表面氧化皮，令原料鋼板表面的氧化鐵更易被鹽酸溶解，加快酸洗速度。酸洗線設(shè)備的放卷機(jī)和收卷機(jī)都工作于張力控制狀態(tài)，放卷機(jī)是反向張力，收卷機(jī)是正向張力，它們的作用是令鋼板能夠繃緊，進(jìn)行收卷和放卷，收起來(lái)的鋼卷就很整齊。積料坑的作用是將入口段鋼板的輸送線速度與出口段的線速度隔離開(kāi)來(lái)，入口段的鋼板輸送線速由積料坑的上限和下限光電控制，其線速度會(huì)不斷變化，而出口段的鋼板輸送線速度是恒定不變的，是由生產(chǎn)線運(yùn)行速度給定的。O、D兩側(cè)的修邊機(jī)是處于出口段，因而其修邊速度也由生產(chǎn)線運(yùn)行速度給定，跑板時(shí)由O、D兩側(cè)修邊機(jī)進(jìn)行切邊修邊，切下來(lái)的邊部廢料通過(guò)廢料卷取機(jī)進(jìn)行恒張力收卷處理，由于張力恒定，因而卷取的廢料一直處于繃緊狀態(tài)，隨著生產(chǎn)線速變化而改變。目前的交流電機(jī)功率有所提高，目的是提高輸出張力，改善原直流電機(jī)的張力不足缺陷。

2.2 改造后存在的問(wèn)題及解決方法

（1）當(dāng)操作員手動(dòng)正寸繞好線頭后，停下來(lái)時(shí)廢料拉緊程度會(huì)變松，當(dāng)打開(kāi)張力時(shí)，會(huì)有片刻的延時(shí)，接著就突然快速拉緊廢料線帶，這樣會(huì)有沖擊，對(duì)修邊刀有損傷。解決的方法是，完善程序令張力啟動(dòng)時(shí)先控制變頻器正寸一小段時(shí)間，使轉(zhuǎn)盤(pán)有正轉(zhuǎn)慣量，帶動(dòng)廢料帶處于拉緊狀態(tài)，然后再切換到恒轉(zhuǎn)矩張力模式，這樣就可避免對(duì)修邊刀具造成沖擊損傷。目前問(wèn)題已得到解決。

（2）因廢料卷由小到大時(shí)，直徑不斷變大，若張力恒定，則在小卷時(shí)過(guò)緊，在大卷時(shí)會(huì)過(guò)松，并且在生產(chǎn)線速較高時(shí)如110M/min以上時(shí)更換明顯。解決方法是，完善程序令張力在一定基本值的前提下，根據(jù)卷取的直徑的大小相應(yīng)調(diào)整張力，即隨著卷取直徑變大，張力也線性變大。目前已能較好使用。

改造后也出現(xiàn)了一些其它小問(wèn)題，都通過(guò)研究一一解決，目前改造后的交流廢料卷取機(jī)使用狀態(tài)良好。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)PLC控制器在酸洗線廢料卷取機(jī)的交流控制改造的應(yīng)用，說(shuō)明了伴隨著現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的進(jìn)程，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的主導(dǎo)作用，隨著PLC與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不斷聯(lián)系和應(yīng)用，其在未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域必將獲得更廣闊的發(fā)展空間。為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和節(jié)能控制提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。