维控HMI和PLC在滤芯折纸机的应用

一、简介

滤芯折纸机械用于加工各种汽车空气过滤器、汽油过滤器的纸张折叠,该设备操作简单，折叠速度快。该设备还配备有纸张加湿和烘干工艺保证纸张的韧性，对纸张质量要求低。操作员还可以自由设定折数，计数达到后输出标记，方便后期人工裁切。(滤芯图片如下)

二、工艺要求

该设备主要分为压褶子轴、拉纸轴、折叠轴。根据所加工滤芯直径的不同，压褶轴的褶痕（褶痕：纸张折叠前需要先用两个滚筒碾压出痕迹，方便后面折叠器折弯）的高度和褶数也不一样，操作员根据褶痕需人工要更换压褶轴上的滚筒。那滚筒直径的变化和折痕高度的变化，引起其他工作轴线速度要根据一定比例匹配上。

三、方案

硬件配置：人机界面--LEVI-700LK，

PLC--  LX3VE-1616MT4H

BD板-- LX3V-2ADV2DAV-BD

工艺流程介绍：（如下图）

恒张力放卷---滤纸经过蒸汽加热---压褶轴刻痕记---拉纸轴运输纸张---折叠轴折纸---输送带上加热定型、出料

系统原理：系统核心控制是压褶轴与折叠轴的位置同步，本案采用维控3VE机型PLC的电子齿轮指令做两轴之间的位置同步。

操作面板电位器旋转产生DC0-10V信号，通过LX3V-2ADV2DAV-BD给定压褶轴频率，调节系统整体运行速度。恒张力放卷部分通过LX3V-2ADV2DAV-BD DC0-10V 模拟量输出，根据纸卷的大小调节张力。

压褶轴与拉纸轴采用伺服控制，折叠轴与传送带轴采用步进电机控制。压褶轴脉冲输出做电子齿轮主轴信号输入，折叠轴根据压褶轴输出的脉冲个数和设定的电子齿轮的比例做从轴。拉纸轴频率由压褶轴运行线速度计算获得。加热部分采用温控仪表设置温度高低，温控仪表通过RS485总线MODBUS RTU协议与PLC通讯。

四、程序简要介绍

HMI程序

PLC部分程序：

电子齿轮指令

与智能温控表MODBUS通讯

五、工程总结

1、该设备主要是通过电子齿轮指令控制主轴从轴（压褶轴和折叠轴）位置同步，之前设备是靠单纯机械齿轮调节线速度（每套压褶轴都要配备一套专用齿轮和链条），操作人员更换压褶轴时要更换整套的传动齿轮，既浪费时间又增加机械成本。相比之下PLC与HMI控制具有参数设置的灵活性、设备响应速度快、调试方便、机械噪音小，生产效率高等优势。

2、程序中到了通讯指令、高脉冲输出指令、高速计数指令、电子齿轮等指令。经过时间验证维控PLC运行可靠、稳定，并且编程上简单易学。

六、设备图片