現代鋁箔分切設備不僅要求速度平穩、張力恒定可調,而且還要求在設定的長度下快速準確停車,特別是電纜箔或電子箔等都要求一定長度的箔卷。這就要用定長控制來保證。
鋁箔分切設備的結構示意圖如圖1所示。其中導輥、剪切裝置、夾送輥、分離輥等通過同步齒形帶相互聯接,統一稱為中軸。它和開卷機、左卷取機、右卷取機一樣,均由相應的直流電動機拖動。來料裝在開卷機上,通過導輥、剪切裝置、夾送輥、分離輥后,分別繞在左卷取機和右卷取機上。根據工藝要求,生產過程中卷取機的卷軸始終壓在分離輥上。在分離輥非驅動側軸端端面的圓周上安裝一感應體A,A的感應面與軸的端面垂直,在軸端的徑向位置安裝兩個接近開關B和C,B和C間的角距無特殊要求,但其感應面與A的感應面平行,并保證正確的動作距離,這樣就構成了定長控制系統,。




1 定長控制原理
圖2中PLC采用OMRON公司生產的C60P型機,它控制整個機列運行狀態;H7BR是OM-RON公司生產的六位十進制數字計數器,可對每一位進行設定,并能對設定值及計數值進行顯示;具有兩路獨立的計數信號輸入(CP1、CP2)及相應的兩路輸出(out1、out2)。在本系統中第1路用于機列降速控制,第2路用于機列停車控制。定長控制就是基于它來實現的。
圖1中分離輥的直徑是213.04mm,當它轉過一圈時,鋁箔前進668.94mm,接近開關B、C各發出一個脈沖,每一路分別進行計數,脈沖計數值與鋁箔長度的校準系數設定為1.496,即計入1.496個脈沖時,鋁箔長度計數增加1m。這樣當達到某一適合的長度時,out1動作,發出降速信號,使機列由當前速度降至某一較低速度穩定運行;當接近要求的長度時,out2動作,發出停車信號,實現準確停車,達到要求的長度。其中降速和停車曲線由機列的傳動系統來保證。
2 H7BR的功能
H7BR帶有微處理器和存儲器,內置電池,在不提供工作電源的情況下仍能對它的輸入輸出方式、動作持續時間、計數速度、最小復位時間、小數點位置、預設比例因子、鍵保護范圍等工作狀態進行設定。也可以通過它的端子對它進行操作:如禁止計數、計數值及輸出動作復位、鍵保護等等。
H7BR的工作電源范圍較寬,并能向外提供DC12V或24V電源。
故障時,H7BR具有自診斷功能。
3 H7BR在定長控制中的應用
本公司生產的鋁箔分切設備機列運行最高速度是800m/min,即每個接近開關發出脈沖的頻率最大是20Hz。而H7BR的最大計數頻率是10kHz,同時用戶對箔卷長度的要求均在六位數范圍以內,可見H7BR在計數速度、計數范圍兩方面都能滿足要求。
根據H7BR操作說明書,對其工作狀態進行正確設定后,再依據生產要求在其面板上設定out1、out2的動作值即可工作。其中out1機列降速點的設置,應按機列以最高速運行時考慮,使機列平穩地由當前速度降至某一較低的速度,例如50m/min(如當前速度<50m/min則升至50m/min)。機列升減速時間均為45s,最高速是800m/min時,加減速度的絕對值是0.2963m/s2。機列由800m/min降至50m/min,鋁箔通過的長度是298.828m,由零速升至50m/min或由50m/min降至零速,鋁箔通過的長度是1.172m。因此,降速點即out1的動作值設定為要求長度減“300”,停車點即out2的動作值設定為要求長度減“1”。
4 結束語
用戶對箔卷長度的要求負公差均是零,正公差是0.3%到0.5%,本系統定長精度可達0.1%。用戶幾年來的生產實踐證明:該系統完全達到了設計指標中提出的各項要求,滿足了生產需要,是完全可行的。這與選用高檔PLC、配置高速計數單元、脈沖編碼器、撥碼開關、七段數碼顯示器等相比,大大降低了設備成本,簡化了系統設計。同時,增加感應體A的數量或減小測量輥(本設備中的分離輥)的直徑,定長控制的精度會得到進一步提高。
H7BR還有許多其它功能如批處理等,可以根據不同的控制需要加以應用。