切叶丝机增加推板变频器

在卷烟工业中，切叶丝机是保证卷烟内在质量其中的一个关键设备，其主要任务是：(1)使烟丝具有符合卷烟工艺要求的切丝宽度，同时改善烟丝的内在质量；(2)提高烟丝的整丝率，减少造碎，降低原材料耗量。
通过改造，增加推板变频器，使推板的速度可以在0～50Hz的范围内进行调整，这样就可以根据不同的品牌，不同的来料水分灵活的调整推板的速度，提高切叶丝机的控制精度及稳定性，满足生产的精细化加工，同时还必须兼顾设备的硬件及控制要求。所以在设计中，充分考虑到物料流量的稳定性、可控性及对各设备的自动控制和烟厂管理的需要，着重考虑到系统的先进性、可靠性、可操作性、可维护性、安全性、经济性。
针对现有设备工艺及控制要求，切叶丝机增加推板变频器的电气控制方案如下：
1 系统概述
利用变频器控制切叶丝机的推板电机，来控制推板的速度，以满足不同品牌的生产工艺需求，同时完成与所属控制系统的电气联锁控制和信息交换。
由于切丝机刀滚和排链变频器采用的是英国CT 公司的SK系列变频器，考虑到设备维护的和备件采购的便利，推板变频器仍采用英国CT公司SK系列高性能驱动器，，完成对现场设备的运行控制、生产信息的收集、传递等功能。
在器件的选型中，严格遵循系统的先进性、良好的兼容性和可扩展性、易用性和易维护性、安全性和高可靠性以及经济实用性的原则，在功能完善的基础上实现智能化、柔性化的功能。
2 方案描述
2.1 水份对切叶丝机切丝质量的影响
在切丝的过程中，影响切丝质量的因素非常多，并且相互耦合。
来料的水分大小是其中主要的因素之一。在以垂直供料方式的切叶丝机中，不同水分的来料，它在料仓里下落的速度是不一样的，来料水分大的，它在料仓里下落的速度快，来料的水分小的，下落的速度就相对慢一点。这样的话，在相同的下落时间内，烟叶在料仓里位置就不同，如果推板的速度不变，就会产生一个结果，水分大的烟叶，就会在料仓的底部被推板往前推压挤实，相对水分小的烟叶，就会在还没有下落到料仓底部时就被推板往前推压，这样就会在料仓底部形成一定的空隙，烟叶在往前送料的过程中，就不能完全被压实，影响切丝质量。
2.2 原料对切叶丝机切丝质量的影响
原料及工艺配方也是影响切丝质量的因素之一，不同的原料，它的物理特性也不一样，它在料仓里下落的位置就不同，同样的道理，不同的工艺配方，它的水分及其它一些物理参数也不一样。在推板速度不变的情况下，推板往前推挤压实的位置就不同，就会产生不同的切丝效果，造成切丝质量的不稳定。
2.3 解决方案
通过以上影响切丝质量的因素来看，归根结底，来料水分的影响是最大的，要解决这个问题，最简单实用的方法，就是通过增加变频器来控制推板电机，使推板的速度可以调节。这样的话，就可以根据不同的来料水分，调节推板的速度，来料水分大的，它下落的速度快，推板速度相对快一点，来料水分小的，它下落的速度相对慢一点，那推板的速度就要相对慢一点，就可以等物料下落到料仓的底部，推板再进行推压挤实。这样就可以使不同的来料水分，在切丝过程中保持一个相对稳定的切丝质量。
3 控制功能
 推板速度控制功能
在原有的电控系统中，增加一个变频器，通过操作终端触摸屏，来设定需要的推板速度，编制相应的程序，由可编程控制器PLC的模拟量输出模块输出模拟量信号，来控制变频器，使电机的速度可调，最后达到控制推板速度的目的。
 手动控制功能
手动方式主要用于设备的调试与维修时，利用在设备上的本地操作盒开关，当钥匙开关打到调试位置时，在任意速度下，就可以实现对推板的单机起停操作，推板速度由操作终端设定。
 自动控制功能
自动方式主要用于实现整个生产线的自动化、连续性的生产，当钥匙开关打到正常生产位置时，推板根据设定转速自动运行。
 操作终端
为了操作方便，在切叶丝机操作终端的生产设定画面里，增加推板转速设定按钮，根据需要设定相应的转速。
4 主要技术说明
 供电要求：三相五线制，380VAC±38VAC，50Hz±1Hz；
 电机功率：0.75KW；
 变频器功率:0.75-1.5KW；
 变频器到电机的动力电缆采用屏蔽动力电缆；
 模拟信号传输采用屏蔽电缆；
5 主要器件选型
新增器件的选型如下：
 变频器：选用英国CT公司SK系列；
 断路器：西门子公司3VU系列产品；
 接触器：西门子公司3TF系列产品；
 中间继电器：南京凤凰公司产品；
6 方案实施
6.1 硬件连接
 将新增的推板变频器配置所需的通讯模块、应用模块后通过DP网线挂在原有的Siemens Profibus DP 网络上。
6.2 软件编程
 在S7-300 CPU的硬件配置菜单下添加变频器，设置通讯地址后下载硬件配置，至CPU无红灯报警信号后说明配置完成。
 在切叶丝机的现场操作站的“生产设定”画面加入“推板速度”设定框，以便随时根据物料变化情况修改变频器运行频率。
 在PLC的相应模块中加入推板变频器启动、运行程序，下载后运行。
7 附图