以某項(xiàng)目3200/1200下引紙復(fù)卷機(jī)電控系統(tǒng)為例

本系統(tǒng)采用直流母線供電方式。系統(tǒng)采用雷諾爾變頻器、西門子PLC、KTP1200觸摸屏組成通訊網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)制造精確，高速穩(wěn)定高效運(yùn)行，可靠性高，運(yùn)行方便，優(yōu)化設(shè)計(jì)最大限度地縮短了輔助時(shí)間，提高了系統(tǒng)的可靠性和可靠性。復(fù)卷效率高，具有自動(dòng)穿網(wǎng)、自動(dòng)換套、自動(dòng)送芯、自動(dòng)上膠、自動(dòng)夾網(wǎng)、送輥、切網(wǎng)等自動(dòng)化功能；托輥壓輥負(fù)荷采用閉環(huán)控制，達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的壓力C。保證設(shè)定質(zhì)量；紙幅張力閉環(huán)控制，兩滾筒扭矩自動(dòng)控制，使紙卷內(nèi)外松緊均勻；具有強(qiáng)大完善的安全功能，包括各種機(jī)械保護(hù)、聯(lián)鎖保護(hù)、光電等。RIC保護(hù)，確保操作人員和設(shè)備的安全。

工作原理：

我們選用西門子S7-300 PLC為控制單元，有強(qiáng)大的通訊功能?？梢苑奖憬M成PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，完成復(fù)卷機(jī)傳動(dòng)過(guò)程控制。

（一） 速度控制

我們依據(jù)復(fù)卷機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，速度的控制應(yīng)以后底輥為主令單元，其他為從單元，設(shè)計(jì)采用了調(diào)節(jié)變比的控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)從單元的速度調(diào)節(jié)功能。另外復(fù)卷機(jī)再運(yùn)行過(guò)程中的起動(dòng)、帶紙停機(jī)、升速、降速等，要求速度的變化盡可能的平穩(wěn)，可以通過(guò)設(shè)置裝置的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)速度的撓性變化特性。

（二） 前、后底輥負(fù)荷分配控制

正常運(yùn)行時(shí)，為了得到成品紙卷內(nèi)緊外松一致性形態(tài)，前、后底輥要求有負(fù)荷分配控制?？筛鶕?jù)不同紙種的工藝要求在操作臺(tái)人機(jī)界面上設(shè)置不同的力矩曲線，檢測(cè)成品紙卷的直徑，由PLC參與實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分配自動(dòng)控制。

（三）放卷恒張力控制

放卷張力的控制包括三個(gè)方面：

1、 在引紙時(shí)即應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)囊垙埩?，以保證起卷時(shí)張力的平穩(wěn)過(guò)渡。可在觸摸面板上設(shè)置引紙張力。

2、 在系統(tǒng)的加減速過(guò)程中，由于放卷輥轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的存在會(huì)導(dǎo)致放卷張力的變化，系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)放卷卷徑的大小和加、減速率的大小，對(duì)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

3、 為了精確穩(wěn)定的控制放卷張力，應(yīng)用張力補(bǔ)償控制和反饋控制相結(jié)合的復(fù)合控制。

（四）壓紙輥壓力控制

不同的紙種應(yīng)有不同的壓力曲線，可在觸摸屏上進(jìn)行設(shè)置。運(yùn)行中PLC計(jì)算成品紙直徑，輸出相應(yīng)的壓力信號(hào)，由電液比例閥執(zhí)行。

（五）定長(zhǎng)、定直徑停車功能

可在觸摸屏上設(shè)置定長(zhǎng)長(zhǎng)度，或定直徑停車的成品直徑大小，根據(jù)實(shí)際工作情況設(shè)定一定的預(yù)留的長(zhǎng)度和預(yù)留的直徑大小，PLC檢測(cè)并計(jì)算、比較實(shí)際長(zhǎng)度或直徑，當(dāng)達(dá)到預(yù)留值時(shí)，控制復(fù)卷機(jī)的速度，使它平穩(wěn)降速并停車，停車后保持放卷靜張力。

（六）對(duì)輔助傳動(dòng)的控制

輔助傳動(dòng)大致可分兩類，一類是要根據(jù)復(fù)卷機(jī)的車速來(lái)進(jìn)行速度控制的，圓刀即是。對(duì)于這一類的控制，他們的速度信號(hào)由PLC根據(jù)后底輥的速度值經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算給出。另一類是不需要進(jìn)行速度控制的，像風(fēng)機(jī)、油泵等，他們的控制不需要PLC的參予。

（七）斷紙連鎖控制

正常運(yùn)行時(shí)如檢測(cè)到斷紙，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，前后底輥和放紙輥?zhàn)詣?dòng)緊急制動(dòng)。

（八）電氣一體化控制

復(fù)卷機(jī)機(jī)械、電氣、液控、氣控等組成一個(gè)整體，為了得到較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性，設(shè)置了一些連鎖保護(hù)檢測(cè)開關(guān)，由PLC根據(jù)它們間的連鎖關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)控制。

（九） 其他控制

急停功能：前、后底輥、放紙輥主傳動(dòng)單元均采用了能耗制動(dòng)裝置，在需要急停時(shí)都可實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)氣動(dòng)抱閘系統(tǒng)，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)急停功能，確保系統(tǒng)在斷紙能盡快停車。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、放紙輥?zhàn)詣?dòng)張力控制復(fù)卷

機(jī)在引紙時(shí)即能建立張力，保證起卷時(shí)張力平滑過(guò)渡。運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)張力的實(shí)測(cè)控制和張力間接控制，使紙張力保持恒定，同時(shí)在升降速過(guò)程中，加入動(dòng)態(tài)慣量補(bǔ)償，有效的保證了紙幅張力自動(dòng)控制的性能。

2、前、后底輥力矩控制

為了保證成品紙卷內(nèi)緊外松的一致性，在操作臺(tái)KTP1200面板上設(shè)置緊度控制，可根據(jù)各種紙的工藝要求設(shè)定不同的力矩差，通過(guò)成品紙卷直徑計(jì)算，實(shí)現(xiàn)力矩差自動(dòng)控制。

3、壓力輥壓力控制

在液壓操作系統(tǒng)中加入電液比例閥，通過(guò)PLC計(jì)算成品紙的直徑，可設(shè)置不同曲線，控制比例閥，達(dá)到自動(dòng)控制壓力的目的。

4、圓刀傳動(dòng)控制

（1）速度跟隨后底輥

（2）電流（力矩）自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡

（3）速度信號(hào)跟隨后底輥并高于后底輥一定的比例。

5、其他控制及要求

（1）前后底輥和放紙輥均具備快停功能，在操作臺(tái)安裝急停按鈕，可通過(guò)快停按鈕快速制動(dòng)，使損失降到最小程度。

（2）放紙輥引紙時(shí)，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)控制面板上的正向點(diǎn)動(dòng)和反向點(diǎn)動(dòng)按鈕控制。

（3）斷紙后，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，前后底輥、放紙輥?zhàn)詣?dòng)緊急制動(dòng)。

6、液壓、氣動(dòng)控制說(shuō)明

乙方只對(duì)液壓比例閥進(jìn)行控制，其它液壓、氣動(dòng)的控制由機(jī)械廠控制。我公司提供氣控操作臺(tái)，預(yù)留氣控元件開孔，氣控元件由用戶提供。

技術(shù)指標(biāo)：

卷機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)：

凈紙寬度：3200mm

引紙方式：下引紙

紙的克重：80-140g/m

紙幅張力范圍：0.5~1.5kg/cm

成品紙卷最大直徑：1500mm

工作車速：1200m/min

引紙車速：5~15m/min

升降時(shí)間：90s

電氣控制形式：交流電機(jī)拖動(dòng)