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1、問題分析

包裝機(jī)鋁紙卷展開過程中，當(dāng)鋁紙卷在正常工作位置時，鋁紙卷軸后面有一個模擬量輸出傳感器，它檢測鋁紙卷直徑大小，  控制系統(tǒng)根據(jù)它輸出的信號來控制鋁紙卷展開電磁阻尼器的制動力的大小。  阻尼器的制動力的大小是隨著直徑減小而減小的。而當(dāng)鋁紙卷轉(zhuǎn)到等待拼接位置時，鋁紙卷軸后面沒有直徑檢測器， 控制系統(tǒng)發(fā)出一個恒定信號， 阻尼器制動力保持恒定，鋁紙卷所受到的制動力是恒定不變的，這會導(dǎo)致拖紙輥電機(jī)受到的阻力隨著鋁紙卷直徑的減小不斷變大， 使電機(jī)過載或者把鋁箔紙拉斷。

當(dāng)鋁紙卷將用盡時，需要發(fā)出拼接信號用來啟動拼接程序， 這個信號是鋁紙卷壓桿后面的金屬塊感應(yīng)拼接傳感器產(chǎn)生的， 因?yàn)榻饘賶K和拼接傳感器都在箱體內(nèi)，  并且兩個鋁紙卷軸拼接直徑還要調(diào)整一直，所以調(diào)整起來非常麻煩，浪費(fèi)大量時間。

2、解決方案

機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時，拖紙輥電機(jī)轉(zhuǎn)動展開鋁紙卷，使鋁紙卷轉(zhuǎn)動， 兩個鋁紙卷軸通過同步皮帶連在一起，  同步皮帶連在阻尼器軸上，所以鋁紙卷轉(zhuǎn)動帶動阻尼器軸轉(zhuǎn)動。因?yàn)閮蓚€鋁紙卷共用一個阻尼器，  所以可以通過檢測阻尼器軸轉(zhuǎn)動的快慢來檢測兩個工作位置鋁紙卷的大小，  然后根據(jù)鋁紙卷直徑大小來控制阻尼器制動力大小。首先在阻尼器軸上安裝一個電器凸輪，然后在電器凸輪旁安裝一個傳感器 S1 用來檢測電器凸輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生脈沖信號，如圖一，這個脈沖信號輸入到PLC。 另外在煙庫煙支推桿

旁安裝一個傳感器S2 檢測煙支推桿運(yùn)動，推桿每推一包煙感應(yīng)傳感器 S2 一次，S2 便產(chǎn)生一個脈沖信號，這個脈沖信號也輸入PLC。 PLC 程序根據(jù)兩個 S2 脈沖信號之間的 S1 脈沖信號數(shù)量計(jì)算鋁箔紙直徑大小，然后根據(jù)這個值 PLC 程序再計(jì)算出相應(yīng)大小的控制信號輸出控制阻尼器驅(qū)動裝置。  使阻尼器的制動力隨著直徑大小而變化。 同時用一個 HMI 人機(jī)界面和 PLC 進(jìn)行通訊，在人機(jī)界面上可以直接設(shè)定拼接直徑。

3、控制原理

在生產(chǎn)過程中，拖紙輥帶動鋁紙卷轉(zhuǎn)動，鋁紙卷帶動阻尼器軸轉(zhuǎn)動，電器凸輪跟著轉(zhuǎn)動，傳感器 S1 感應(yīng)電器凸輪產(chǎn)生一系列脈沖，脈沖信號進(jìn)入 PLC 內(nèi)部。 同時煙庫煙支推桿做往復(fù)運(yùn)動，把煙支推進(jìn)模盒。 煙庫煙支推桿做一次往復(fù)運(yùn)動感應(yīng)一次傳感器S2。 即每包煙S2 產(chǎn)生一個脈沖信號，這個脈沖信號也進(jìn)入PLC 內(nèi)部。 因?yàn)槊科X紙長度是一定的，而鋁紙卷直徑越來越小，鋁紙直徑越小，產(chǎn)生一片鋁紙時，鋁紙卷軸就要轉(zhuǎn)動更長距離，同時阻尼器軸也要轉(zhuǎn)動更長距離，電器凸輪傳感器 S1 就會產(chǎn)生更多的脈沖。 鋁紙卷直徑大時，生產(chǎn)一包煙電器凸輪傳感器S1 產(chǎn)生的脈沖少。 鋁紙直徑小時，生產(chǎn)一包煙電器凸輪傳感器S1 產(chǎn)生的脈沖多。 所以根據(jù)脈沖多少可以判斷鋁紙卷直徑大小。

圖二是控制系統(tǒng)的原理框圖?？刂葡到y(tǒng)有電器凸輪傳感器、煙支推桿傳感器、PLC、HMI 人機(jī)界面、 驅(qū)動器和電磁阻尼器組成。

PLC 時刻接收電器凸輪傳感器 S1 檢測凸輪產(chǎn)生的脈沖信號和推煙桿檢測傳感器 S2 檢測推煙桿運(yùn)動產(chǎn)生的脈沖信號， PLC  程序根據(jù)兩個推煙桿脈沖信號之間的電器凸輪脈沖信號數(shù)量計(jì)算出鋁箔紙直徑大小，然后根據(jù)這個計(jì)算值輸出相應(yīng)的信號控制驅(qū)動器，驅(qū)動器輸出相應(yīng)值控制電磁阻尼器產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹苿恿Γ３咒X箔紙卷均勻穩(wěn)定運(yùn)動。

HMI 人機(jī)界面用于設(shè)定相關(guān)的控制參數(shù)，包括拼接直徑設(shè)定。 機(jī)器運(yùn)行時，PLC 程序把計(jì)算出的鋁紙直徑不斷和設(shè)定的拼接直徑進(jìn)行比較，當(dāng)鋁紙直徑達(dá)到設(shè)定值時，PLC 發(fā)出控制信號給機(jī)器控制系統(tǒng)，機(jī)器控制系統(tǒng)就會發(fā)出拼接指令開始拼接程序。

驅(qū)動器輸入端接到 PLC 輸出端，輸出端接到鋁箔紙卷展開電磁阻尼器上。

4、取得效果

使用效果良好，減少了拖紙輥電機(jī)過載或者把鋁箔紙拉斷的可能性。 設(shè)定拼接直徑簡單易操作。 減少了維修時間，提高了生產(chǎn)效率。 達(dá)到了預(yù)期目的。

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