新型PROTOS盘纸高速拼接控制系统

刘志超

摘 要：着重介绍新型PROTOS盘纸高速拼接控制系统。通过新型PROTOS盘纸拼接控制系统的2个信号源，盘纸高速搭接成功有了双保险，从而大大降低了因脉冲不同步造成的搭接失败，实现设备的连续运转，降低了劳动强度，提高设备的有效作业率。

关键词：PROTOS盘纸高速拼接控制系统；智能控制；减少设备停机

1.引言

现有各烟厂卷烟生产中，PROTOS卷烟机在正常速度运行中，一个盘纸的使用时间为10分钟左右，盘纸消耗完毕后，为了让设备连续运转，设备设计有另一个备用盘纸的拼接功能，搭接过程要求控制系统绝对精准，才能实现设备的连续运转，提高设备的有效作业率。

2. PROTOS拼接方式及存在的问题

2.1 PROTOS盘纸拼接方式

有一个盘纸在运行，另一个盘纸备用，当运行中的盘纸直径足够小时，传感器触发备用盘纸加速，当两个盘纸运行相对速度一致时，启动电磁阀动作，盘纸完成搭接。只要新纸盘已恰当加速，频率/电压转换程序F/U1和F/U2即把RCP和ACP转变成为与各自频率成正比的直流电压。RCP为速度控制器A6提供设定值，而ACP则提供实际的速度值。当这两个值相等，也就是B13与B15传感器产生的脉冲数一定时即表示两条纸带正以相同的速度运行。此时，触发以下操作：①起动Y13将两条纸带拼接在一起，同时接纸胶带架松开并退出工作位置；②计数器CTR1和CTR2开动； ③在CTR2数到25个RCP（相当于62.5厘米长烟纸），加速装置电动机M8关停。

2.2 存在的问题

B15是产生RCP脉冲的传感器，它在M8加速电动机的上方，此处拆卸维护极其不便，容易积油泥和烟灰，导致B15产生的脉冲数不精准，从而和B13产生的脉冲数不匹配，导致搭接失败。搭接失败后挡车工需要重新穿纸，耽误生产时间。搭接信号失效后，意味着挡车工需要每10分钟穿一回盘纸，耽误生产时间降低有效作业率，增加劳动强度。

3.新型PROTOS盘纸高速拼接控制系统

3.1 控制环节

选用德国原装进口Lenze9300系列伺服控制系统为核心。伺服控制系统动态响应快、程序循环时间短，结合旋转变压器反馈确保伺服电机的高精度运行。程序模块化可自由编程，通过设置电子齿轮比可实现比例同步。可作为独立轴代替机械连接的同步运行。

3.2 装置的组成结构及速度信号源的采集

此系统由拉纸辊、编码器、伺服控制器、伺服电机组成。加速盘纸与烟条速度达到速度同步，反应速度的信号源起到了决定性作用。有2个信号源可选：①在烟条速度的同步轮上加装进口增量型编码器，输入至数频输入端X9，精度高，用作主信號；②烟条脉冲经过PLC转换的0-10V，输入至模拟量输入端X5/1、2，精度低，用作备用信号（编码器损坏时可以临时转换为模拟量信号为指令速度，改为降速接纸。待编码器故障解除后再转为编码器信号为指令速度高，重新设定高速接纸，这样不至于影响设备的正常生产）。控制原理流程图如图1所示。

3.3 接线原理

Q1控制伺服器的电源，伺服电机直接由伺服控制，伺服器的X7端直接连接至编码器（如图2所示）。

4 电器控制流程

胶带架到位，E4输入端高电平1，控制器输出2秒固定120rpm的速度，自动送纸开始，引纸长度约500毫米。改造后的控制器有自动引纸功能，为了避免与原系统功能的冲突必须关闭触摸屏自动引纸功能。加速信号输出时，E5端得高电平1，电机开始加速，同时X12/2发出反馈脉冲（代替原机ACP）给PLC，当电机速度与主机速度一致时，并延迟0.2秒，A2发出拼接信号，控制压接阀动作。当有指令速度转换时有编码器与烟条速度0-10V两个速度信号，E2=0低电平编码器信号有效，E2=1高电平烟条速度0-10V信号有效。电气控制图如图3所示。

5.结论

加速盘纸与烟条速度达到速度同步两个盘纸高速搭接成功，反应速度的信号源起到了决定性作用。新型PROTOS盘纸拼接控制系统有2个信号源可选，盘纸高速搭接成功有了双保险，从而大大降低了因脉冲不同步造成的搭接失败，实现设备的连续运转，降低了劳动强度，提高设备的有效作业率。

参考文献

[1] 叶斌.电力电子应用技术[M]. 清华大学出版社， 2006

[2] 阮毅，陈维钧.运动控制系统[M]. 清华大学出版社， 2006

[3] 刘志刚.电力电子学[M]. 北京交通大学出版社， 2004