表1伺服系統選置(MC)
表2ZL26機組與ZL22機組相關數據比較
表3測試數據
圖1電控柜中伺服系統、PLC布局圖
圖2ZL26濾棒成型機組實物圖
[摘要]通過對西門子交流伺服系統(MC)的應用介紹,說明在ZL26濾棒成型機組中,伺服控制系統比機械變速系統更靈活、更簡便,ZL26濾棒成型機組對原材料的適應性更好,改善了產品的品質。
[關鍵詞]交流伺服系統濾棒成型機組速比Profibussimolink同步
ZL26濾棒成型機組除風機、風泵外,絲束的縱向開松和傳送,甘油量的給定,封口膠和內線膠量的控制,都需要與主傳動同步。進口機型KDF2和國產機型ZL22濾棒成型機組,都是通過機械傳動方式與主傳動聯接。ZL26濾棒成型機組采用了當今先進的交流伺服系統,實現了各分傳動部分與主傳動電機速度同步,而且速比可調,使用簡便。
絲束從供絲開始至濾棒成型,要經過如下工藝過程:1級至3級開松,通過風泵產生的壓縮空氣,使之橫向開松(展開),開松效果怎樣,可通過調節(jié)壓縮空氣壓力大小解決,不需要其他控制;供絲輥、拉伸輥、傳送輥對絲束作縱向開松(拉伸),開松效果怎樣,需控制3對輥速與主傳動的同步關系;甘油量、內線膠量、封口膠量的給定,需與主傳動同步;高壓噴嘴的空氣壓力需要與主傳動同步。
一、初步方案
ZL26濾棒成型機組的速度為600米/分,機組的功耗為33千瓦。
根據ZL26濾棒成型機組的工藝要求,采用伺服系統控制設備的工作流程如下:主傳動采用伺服電機,拖動成型機及輸出部分,控制設備的速度按給定方式運行,并作為伺服控制系統的主軸;供絲輥、拉伸輥、傳送輥采用伺服電機,作為從動軸,受主軸控制;甘油量、內線膠量、封口膠量的供給也采用伺服電機,作為從動軸,受主軸控制;高壓噴嘴的空氣壓力不采用伺服控制,選用比例閥去控制和調節(jié)壓力大小。
二、系統配置及主要特點
由于交流調速系統具有維護簡便等優(yōu)點,得到了普遍應用。所以,本系統采用了西門子交流伺服系統,選型配置(見表1)。
ZL26濾棒成型機組的PLC控制系統是西門子S7-300布局(見圖1),伺服系統通過Profibus-DP與PLC數據通訊,設備的運行指令及相關設定由PLC發(fā)出,伺服控制系統通過讀取這些指令及軸編碼器反饋信號,調整電機的運行狀態(tài)。
絲束的開松效果決定濾棒的品質,因此要求供絲輥、拉伸輥、傳送輥與主傳動按一定的速比實時同步,為了加速動態(tài)響應,這三對輥速的控制器與主軸控制器通過SIMOLINK進行實時數據通訊。
三、運行效果
ZL26濾棒成型機組(見圖2)采用伺服控制系統后,通過在長沙卷煙廠近一年的使用,效果很好,與ZL22機組(進口機型為KDF2,速度為400米/分)做過同類濾棒產品比較,針對不同規(guī)格的絲束,可以很方便地調整相應的輥速比、甘油量,所以生產出的濾棒重量、吸阻更穩(wěn)定,幾項主要指標均優(yōu)于ZL22機組(見表2)。
針對長沙卷煙廠的濾棒規(guī)格,ZL26濾棒成型機組的速度為600米/分。2006年1月6日,我們和用戶一起對ZL26濾棒成型機組進行過多次測試,現取其中一組測試數據(見表3)。
從測試結果來看,產品的各項主要指標比其他機型穩(wěn)定,比用戶內控指標還要好,原材料消耗比用戶的考核計劃要低,傳動系統故障大大減少,可為用戶降低生產、使用成本。實踐證明,西門子交流伺服系統在ZL26濾棒成型機組上的應用是可行的,也是成功的。