卷烟存储输送装置YF17链板稳定系统

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欢迎访问e展厅 展厅 11 烟草机械展厅 烟草机械... 摘要：分析卷烟存储输送装置YF17链板抖动的原因，提出解决方案。介绍PLC、伺服电机及驱动器在烟机中的运用，以及系统的配置与工作原理。 关键词：YF17；链板；伺服驱动器；伺服电机；PLC 1 背景简介 YF17卷烟存储输送装置主要用于卷接包生产线上，将卷烟机与包装机柔性地连接起来，完成烟支的自动输送、存储和缓冲调节任务，使卷接包生产线实现高速自动化。它由5大部分组成，即提升机、高架输送器、下降装置、存储器、电控柜，如图1所示。 提升机的取样部分由一套伺服控制系统驱动；垂直提升部分和高架输送器由另一套伺服控制系统驱动；斜向通道和存储器分别由一套伺服控制系统驱动。提升机和高架输送器采用瑞典进口FLEXLINK工程塑料链板，完成将烟支从卷烟机出口输送到包装机上部下降装置入口的工作。提升机采用链板输送结构，利用大转弯半径转弯，转弯内半径可达405mm。烟支的转弯提升采用角速度同步方式进行，内带是进口软平皮带，外带与左提升带为同一条链板输送带，使烟支转弯提升平缓过渡。 但由于垂直提升部分与高架输送部分的链板共用一个电机拖动，电机拖动的链板太长，有时会引起链板抖动，出现烟支跌落、搓挤和断头现象。本课题要解决链板抖动问题，保证烟支在烟道内松紧适度，无滚动和搓挤现象，提高机器的稳定性，保证烟支的输送质量。 2 改造方案 YF17是许昌烟草机械有限责任公司最为畅销的机型之一，结构简单，性能良好并且操作容易。针对链板抖动是由电机拖动的链板太长而引起的，提出改造方案如下（见图2）： （1）由于垂直提升部分A和高架输送部分B使用的是同一条链板，链板长度长达10m，造成链板在运动过程中有抖动现象出现。我们将垂直提升部分A和高架输送部分B分别由2条较短链板拖动，链板长度更改为4m和6m。 （2）由垂直提升部分A与高架输送部分B的链板共用一个电机拖动更改为分别由2个电机拖动。在位置C增加了一个电机拖动A，原有电机只需拖动B。原有提升电机的主动轮齿数为11齿，增加的电机C主动轮齿数为16齿（11/16=0.727），所以在卷烟机速度一定时，电机C的转速只有原有电机转速的0.727倍。 （3）垂直提升部分A与高架输送部分B分别由一个电机控制，垂直提升电机的速度参数可在控制面板上设定，高架输送电机的速度与原速度一致。2部分的速度比能够进行微小调节（0.9～1.1）。烟层厚度h可以根据需要进行调整，通过调整垂直提升电机和高架输送电机的速度达到我们的要求。其公式为：烟层厚度h＝卷烟机速度V°/链板速度V 3 硬件选型 PLC主站采用西门子公司的S7-300系列PLC为主站；伺服系统选用法国施耐德电气公司的LEXIUM17D 系列伺服控制系统；电机选用法国施耐德电气公司的SER3BA4L5SRAB型。 4 软件编程 本系统电气部分采用Profibus-DP通信技术，在主站和从站之间采用轮循的通信方式，主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信。Profibus FMS(Fieldbus Message Specification)定义主站和主站之间的通信模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。 主站采用西门子PLC模块315-2DP，从站为5个轴伺服系统，通信速率设定为500k。系统接口配置如图3所示。 主站与从站的通信是很复杂的问题，我们把通信程序做成一个功能块（见图4），才能完成数据的读写。 速度转换程序块： A M 1900.3 JNBM001 L MW 1620 //提升电机烟支速度 ITD DTR L MW 1906 ITD DTR *R L 1.000000e+002 /R TRUN C T #TEMP3 T MD 1924 ITD DTR L 1.789570e+003 //速度转换 *R TRUNC T #TEMP1 JU M002 M001: L L#0 T #TEMP1 M002: NOP0 伺服接口操作程序块： A M 1900.1 = L 12.0 BLD 103 A M 1900.2 = L 12.1 BLD 103 A M 1900.4 = L 12.2 BLD 103 A M 1900.5 = L 12.3 BLD 103 A M 1900.6 = L 12.4 BLD 103 A M 1901.0 = L 12.5 BLD 103 CALL FB 205 , DB235 IN0 :=9 IN1 :=225 IN2 :=374 IN3 :=L12.0 IN4 :=L12.1 IN5 :=L12.2 IN6 :=L12.3 IN7 :=L12.4 IN8 :=L12.5 IN9 :=#TEMP1 OUT10:=#TEMP0 //伺服接口模块操作 OUT11:=MW1910 OUT12:=MW1912 OUT13:=M1902.2 OUT14:=M1902.0 UT15:=M1902.1 OUT16:=M1902.5 OUT17:=M1902.4 OUT18:=M1902.7 NOP 0 实际速度显示： L #TEMP0 DTR L 7.152557e-003 *R T MD 1914 L MW 1304 //提升烟支速度(支/分) ITD DTR L MW 1906 ITD DTR *R L 1.000000e+002 /R TRUNC T MW 1940 5 效果检验 改造后的YF17卷烟存储输送装置已用于黔江卷烟厂生产中，一年来的实践证明，该系统链板运行平稳可靠，无抖动与爬行现象。烟支在烟道内松紧适度，无滚动和搓挤现象，保证了烟支的输送质量，得到烟厂一致好评。具体情况如下： （1）链板长度改为4m和6m，比原来的10m大大减少，链条抖动现象几乎不再出现。 （2）垂直提升部分A与高架输送部分B分别由一台电机提供动力，电机所受扭矩减少为原来的0.5倍，有效输出功率降低，电机的运行曲线更加稳定。 （3）烟层厚度h可以根据需要，通过调整垂直提升部分A与高架输送部分B的速度来达到要求，方便了烟厂用户。 参考文献 [1] 王永华，等. 现代电气控制及PLC应用技术[M] . 北京：北京航空航天大学出版社，2002 [2] 刘军锋，万淑芸，等. 交流伺服系统的开放式接口设计[J]. 机械与电子，2002(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/19/2011)