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PASSIM卷接機組電控系統(tǒng)改造方案

時間:2010-10-15 14:35:09來源:jinyue

導語:?PASSIM機組是由英國MOLINS公司于九十年代初期研制的高速卷接機組,該機組按其額定生產(chǎn)速度可分為70K,80K,100K,120K等多種機型。機組投入使用以來,運行穩(wěn)定,作業(yè)率高,一直是煙廠的主力機型之一。

      一、前言:
  PASSIM機組是由英國MOLINS公司于九十年代初期研制的高速卷接機組,該機組按其額定生產(chǎn)速度可分為70K,80K,100K,120K等多種機型。機組投入使用以來,運行穩(wěn)定,作業(yè)率高,一直是煙廠的主力機型之一。但是該機組的電器系統(tǒng)仍暴露出許多不足之處:
  1、機組的電器系統(tǒng)的單板機及VME總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜,維修和診斷不變,電器元件發(fā)熱嚴重,容易損壞。
  2、機組使用S5系列PLC目前已全面停產(chǎn),備件供應(yīng)越來越困難。
  3、用于盤紙和水松紙搭接的磁粉離合器使用壽命短,價格昂貴。
  4、供絲系統(tǒng)可電動調(diào)節(jié)的摩擦式減速機因摩擦片磨損而造成供絲不勻。
  5、劈刀相位調(diào)整裝置,結(jié)構(gòu)復雜,維修調(diào)整不變,緊頭位置不好。
  6、早期的PASSIM-70k水松紙供紙輥電機和大流量驅(qū)動電機均使用直流電機系統(tǒng)。直流電機系統(tǒng)使用壽命短、價格昂貴。
      二、針對上述不足,我們提出全新的電器系統(tǒng)方案。
  1、采用S7-400和S7-300系列PLC作為邏輯功能控制系統(tǒng)的核心部件,該PLC系統(tǒng)的CPU具有中到大型的程序存儲容量,其所帶的PROFIBUS接口可以建立分布式的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具有高速及易于處理的特點,主站由一臺S7-400構(gòu)成安裝在主電器柜內(nèi),可以在料機、卷煙機、接裝機上建立由S7-300構(gòu)成的獨立子站。由于采用了DP總線結(jié)構(gòu)使整個系統(tǒng)簡單明了,抗干擾能力強。系統(tǒng)中選用FM 355S閉環(huán)控制模塊或模擬量輸入輸出模塊對機組加熱元件進行控制,使用PT100鉑電阻進行溫度信號采集,通過PID算法或自優(yōu)化溫度控制算法進行各個加熱器的溫度控制,通過工控機觸摸屏可以對溫度參數(shù)進行設(shè)置和修改并實時顯示溫度數(shù)值和報警狀態(tài)。
  2、機組采用西門子PC670觸摸式工控機對機組進行狀態(tài)監(jiān)控和實時數(shù)據(jù)采集與處理,內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
  a . 狀態(tài)顯示
  狀態(tài)顯示包括運行狀態(tài)如機器高速、機器低速、煙支密度檢測、煙支質(zhì)量檢測等。
  b . 安全聯(lián)鎖
  安全聯(lián)鎖包括各種防護罩開關(guān)。當防護罩開啟時,顯示屏將顯示相應(yīng)的安全聯(lián)鎖信息,運轉(zhuǎn)中的機器將停止運行并切斷相關(guān)執(zhí)行機構(gòu)電源以確保操作人員及機組的安全。
  c . 運行條件
  運行條件包括電機保護開關(guān)、輔助裝置開關(guān)等。在上述開關(guān)處于正常位置時,顯示屏將顯示機器準備就緒信息并允許機組運行。
  d . 數(shù)據(jù)顯示
  數(shù)據(jù)顯示包括機器運行速度、加熱器溫度、
  e . 生產(chǎn)報表
  生產(chǎn)報表包括班組信息、成品產(chǎn)量、有效作業(yè)率、生產(chǎn)時間等。
  f . 故障報表
  故障報表顯引起機組停車的各種故障狀態(tài)所發(fā)生的時間及造成停機時間等信息。
  3、應(yīng)用伺服控制技術(shù),選用伺服控制單元和伺服電機對料機上的二個煙絲輥、風室、劈刀進行獨立驅(qū)動,采用旋轉(zhuǎn)編碼器對主  驅(qū)動軸進行同步跟蹤處理,該信號分別控制各個伺服單元。采用德國LENZE伺服控制器驅(qū)動交流伺服電機,通過安裝在運行盤紙傳動機構(gòu)上的增量型編碼器采集運行盤紙的即時速度,并且根據(jù)機組PLC給出的斜坡電壓信號,驅(qū)動備用盤紙逐漸加速,以達到與運行盤紙一致的線速度完成搭接動作。
  改造原理圖如下:

改造原理圖


  采用變頻調(diào)速器和三相交流異步電機對原機的直流調(diào)速系統(tǒng)進行改造。變頻器運行控制由PLC程序?qū)崿F(xiàn)。
  4、煙支煙絲密度控制和煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)采用新型的TI公司的C32系列DSP微處理單元為控制核心,采用西門子SPC3DP通信芯片連接在DP網(wǎng)絡(luò)上。除保留原機的所有功能外還增加了煙絲密度變異系數(shù)超標煙支的檢測剔除功能、盤紙水松紙雙層接頭檢測剔除功能。

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