PASSIM卷接机组电控系统改造方案

一、前言： 　　PASSIM机组是由英国MOLINS公司于九十年代初期研制的高速卷接机组，该机组按其额定生产速度可分为70K,80K,100K,120K等多种机型。机组投入使用以来，运行稳定，作业率高，一直是烟厂的主力机型之一。但是该机组的电器系统仍暴露出许多不足之处： 　　1、机组的电器系统的单板机及VME总线系统结构复杂，维修和诊断不变，电器元件发热严重，容易损坏。 　　2、机组使用S5系列PLC目前已全面停产，备件供应越来越困难。 　　3、用于盘纸和水松纸搭接的磁粉离合器使用寿命短，价格昂贵。 　　4、供丝系统可电动调节的摩擦式减速机因摩擦片磨损而造成供丝不匀。 　　5、劈刀相位调整装置，结构复杂，维修调整不变，紧头位置不好。 　　6、早期的PASSIM-70k水松纸供纸辊电机和大流量驱动电机均使用直流电机系统。直流电机系统使用寿命短、价格昂贵。 二、针对上述不足，我们提出全新的电器系统方案。 　　1、采用S7-400和S7-300系列PLC作为逻辑功能控制系统的核心部件，该PLC系统的CPU具有中到大型的程序存储容量，其所带的PROFIBUS接口可以建立分布式的自动化系统结构，具有高速及易于处理的特点，主站由一台S7-400构成安装在主电器柜内，可以在料机、卷烟机、接装机上建立由S7-300构成的独立子站。由于采用了DP总线结构使整个系统简单明了，抗干扰能力强。系统中选用FM 355S闭环控制模块或模拟量输入输出模块对机组加热元件进行控制，使用PT100铂电阻进行温度信号采集，通过PID算法或自优化温度控制算法进行各个加热器的温度控制，通过工控机触摸屏可以对温度参数进行设置和修改并实时显示温度数值和报警状态。 　　2、机组采用西门子PC670触摸式工控机对机组进行状态监控和实时数据采集与处理，内容主要包括以下几个方面： 　　a . 状态显示 　　状态显示包括运行状态如机器高速、机器低速、烟支密度检测、烟支质量检测等。 　　b . 安全联锁 　　安全联锁包括各种防护罩开关。当防护罩开启时，显示屏将显示相应的安全联锁信息，运转中的机器将停止运行并切断相关执行机构电源以确保操作人员及机组的安全。 　　c . 运行条件 　　运行条件包括电机保护开关、辅助装置开关等。在上述开关处于正常位置时，显示屏将显示机器准备就绪信息并允许机组运行。 　　d . 数据显示 　　数据显示包括机器运行速度、加热器温度、 　　e . 生产报表 　　生产报表包括班组信息、成品产量、有效作业率、生产时间等。 　　f . 故障报表 　　故障报表显引起机组停车的各种故障状态所发生的时间及造成停机时间等信息。 　　3、应用伺服控制技术，选用伺服控制单元和伺服电机对料机上的二个烟丝辊、风室、劈刀进行独立驱动，采用旋转编码器对主　　驱动轴进行同步跟踪处理，该信号分别控制各个伺服单元。采用德国LENZE伺服控制器驱动交流伺服电机，通过安装在运行盘纸传动机构上的增量型编码器采集运行盘纸的即时速度，并且根据机组PLC给出的斜坡电压信号，驱动备用盘纸逐渐加速，以达到与运行盘纸一致的线速度完成搭接动作。 　　改造原理图如下：

　　采用变频调速器和三相交流异步电机对原机的直流调速系统进行改造。变频器运行控制由PLC程序实现。 　　4、烟支烟丝密度控制和烟支质量检测系统采用新型的TI公司的C32系列DSP微处理单元为控制核心，采用西门子SPC3DP通信芯片连接在DP网络上。除保留原机的所有功能外还增加了烟丝密度变异系数超标烟支的检测剔除功能、盘纸水松纸双层接头检测剔除功能。