1. 研究目的与意义
现在社会自然环境的污染严重,木材和各类资源紧张。随着人们的生活水平提高,对于纸张等生活用品和食品包装(纸张、包装带、保鲜膜、卷烟纸等等)的需求也大大的增加了。分切机是一种将宽幅纸张或薄膜分切成多条窄幅材料的机械设备,常用于造纸机械及印刷包装机械。更先进,优化的分切机控制技术能够提高生产率和成平率,对于节约资源,提高工作效益有长足的进步。所以如何更加优化的控制分切机张力日益重要而迫切。分切是等幅薄膜生产线或印后加工中的最后一道工序,所以分切机在整个生产流程中占有十分重要的地位。目前我国的分切机和国外品牌仍然存在巨大差距,其中重要难点是分切机的张力控制,随着市场需求的提高和和竞争的激烈化,我国的分切机水平可以需得到长足的进步。
传统的加工纸质材料,带状材料的分切机设备中大多采用磁粉制动器,用它来进行张力控制,这样设备的磁粉制动器提供制动力矩的激励电流是由传统的模拟电路产生,而且需要工作人员手动调节控制,并辅以张力调节和反馈控制。参考日本东伸株式会社生产的分切机,他们采用安川电机vs-616g5变频器调速。因为是主电机带动同步带驱动收卷部分,上、下收卷力矩是由人工设定。随着工作的进行,收卷的直径增大,但收卷的力矩没变,不可以保证恒张力收卷。
因为张力由人工调节,并且张力检测机构及传感器的可靠性差,精度不高,响应不灵敏,反馈作用不明显。生产过程中纸质带状产品的转筒成品出现内层被压出褶皱,跑偏转成喇叭筒状,纸张经常突然断裂,分切后纸盘间咬合分离不开等问题,生产过程中张力不均匀或内层压力小,外层压力大。导致产品正品率低,消耗高。
2. 研究内容和预期目标
分切机是一种将宽幅纸张或薄膜分切成多条窄幅材料的机械设备,常用于造纸机械及印刷包装机械。本课题旨在通过一台主机变频器、一台放卷变频器及两台收卷变频器组成传动系统。其中主机变频器工作在开环矢量方式下,控制系统速度。放卷变频器及两个收卷变频器工作在开环转矩模式下,控制系统放料及分切后的上下收料。通过PLC和变频器,实现对分切机的张力控制。
3. 研究的方法与步骤
需要一台计算机
一个plc控制器
变频器和触摸屏
及相关低压电器
4. 参考文献
[1]王猛,杨欢.plc编程与应用技术(第2版).北京:北京理工大学出版社,2017.
[2]张克涵,梁庆卫.plc原理与工程应用技术.北京:国防工业出版社,2016.
[3]王华忠.工业控制系统及应用:plc与组态软件.北京:机械工业出版社,2016.
5. 计划与进度安排
(1)2022-2-26~2022-3-16(3周) 查阅相关背景及技术资料,制订具体计划,撰写开题报告。(2)2022-3-19~2022-4-06(3周) 提出实现方案,熟悉PLC硬件资源及编程技巧,熟悉变频器使用方法。(3)2022-4-09~2022-4-27(3周) 设计电路原理图,提出程序框图,编制控制程序。(4)2022-4-30~2022-5-25(4周) 系统调试及改进,修正程序错误。(5)2022-5-28~2022-6-08(2周) 整理毕业设计文档,修改毕业设计论文。(6)2022-6-08~2022-6-15(1周) 提交毕业论文,准备答辩。
