新型PROTOS盤紙高速拼接控制系統

劉志超

摘 要：著重介紹新型PROTOS盤紙高速拼接控制系統。通過新型PROTOS盤紙拼接控制系統的2個信號源，盤紙高速搭接成功有了雙保險，從而大大降低了因脈沖不同步造成的搭接失敗，實現設備的連續運轉，降低了勞動強度，提高設備的有效作業率。

關鍵詞：PROTOS盤紙高速拼接控制系統；智能控制；減少設備停機

1.引言

現有各煙廠卷煙生產中，PROTOS卷煙機在正常速度運行中，一個盤紙的使用時間為10分鐘左右，盤紙消耗完畢后，為了讓設備連續運轉，設備設計有另一個備用盤紙的拼接功能，搭接過程要求控制系統絕對精準，才能實現設備的連續運轉，提高設備的有效作業率。

2. PROTOS拼接方式及存在的問題

2.1 PROTOS盤紙拼接方式

有一個盤紙在運行，另一個盤紙備用，當運行中的盤紙直徑足夠小時，傳感器觸發備用盤紙加速，當兩個盤紙運行相對速度一致時，啟動電磁閥動作，盤紙完成搭接。只要新紙盤已恰當加速，頻率/電壓轉換程序F/U1和F/U2即把RCP和ACP轉變成為與各自頻率成正比的直流電壓。RCP為速度控制器A6提供設定值，而ACP則提供實際的速度值。當這兩個值相等，也就是B13與B15傳感器產生的脈沖數一定時即表示兩條紙帶正以相同的速度運行。此時，觸發以下操作：①起動Y13將兩條紙帶拼接在一起，同時接紙膠帶架松開并退出工作位置；②計數器CTR1和CTR2開動； ③在CTR2數到25個RCP（相當于62.5厘米長煙紙），加速裝置電動機M8關停。

2.2 存在的問題

B15是產生RCP脈沖的傳感器，它在M8加速電動機的上方，此處拆卸維護極其不便，容易積油泥和煙灰，導致B15產生的脈沖數不精準，從而和B13產生的脈沖數不匹配，導致搭接失敗。搭接失敗后擋車工需要重新穿紙，耽誤生產時間。搭接信號失效后，意味著擋車工需要每10分鐘穿一回盤紙，耽誤生產時間降低有效作業率，增加勞動強度。

3.新型PROTOS盤紙高速拼接控制系統

3.1 控制環節

選用德國原裝進口Lenze9300系列伺服控制系統為核心。伺服控制系統動態響應快、程序循環時間短，結合旋轉變壓器反饋確保伺服電機的高精度運行。程序模塊化可自由編程，通過設置電子齒輪比可實現比例同步。可作為獨立軸代替機械連接的同步運行。

3.2 裝置的組成結構及速度信號源的采集

此系統由拉紙輥、編碼器、伺服控制器、伺服電機組成。加速盤紙與煙條速度達到速度同步，反應速度的信號源起到了決定性作用。有2個信號源可選：①在煙條速度的同步輪上加裝進口增量型編碼器，輸入至數頻輸入端X9，精度高，用作主信號；②煙條脈沖經過PLC轉換的0-10V，輸入至模擬量輸入端X5/1、2，精度低，用作備用信號（編碼器損壞時可以臨時轉換為模擬量信號為指令速度，改為降速接紙。待編碼器故障解除后再轉為編碼器信號為指令速度高，重新設定高速接紙，這樣不至于影響設備的正常生產）。控制原理流程圖如圖1所示。

3.3 接線原理

Q1控制伺服器的電源，伺服電機直接由伺服控制，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，自動送紙開始，引紙長度約500毫米。改造后的控制器有自動引紙功能，為了避免與原系統功能的沖突必須關閉觸摸屏自動引紙功能。加速信號輸出時，E5端得高電平1，電機開始加速，同時X12/2發出反饋脈沖（代替原機ACP）給PLC，當電機速度與主機速度一致時，并延遲0.2秒，A2發出拼接信號，控制壓接閥動作。當有指令速度轉換時有編碼器與煙條速度0-10V兩個速度信號，E2=0低電平編碼器信號有效，E2=1高電平煙條速度0-10V信號有效。電氣控制圖如圖3所示。

5.結論

加速盤紙與煙條速度達到速度同步兩個盤紙高速搭接成功，反應速度的信號源起到了決定性作用。新型PROTOS盤紙拼接控制系統有2個信號源可選，盤紙高速搭接成功有了雙保險，從而大大降低了因脈沖不同步造成的搭接失敗，實現設備的連續運轉，降低了勞動強度，提高設備的有效作業率。

參考文獻

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