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摘要：开松机第一第二开松辊及输送辊电机的无级变速器用伺服电机替代，并通过增加必要的机械设备，代替原机的传动控制，伺服电机的连接全部用联轴节，连接采用同轴直连方式。采用德国Lenze的伺服电机及9300ES系列的伺服控制器，并通过增加必要的机械设备，代替原机的圆盘式减速机及甘油计量泵调整电机，实现与主机匹配更为合理精确的甘油供给；各伺服电机当前运行的转速、运行比例；加热器件的温度变化曲线等。
关键词：无级变速器 伺服电机 伺服控制器
0 引言
滤棒成型机组由AF2开松机、KDF2成型机和HCF装盘机三部分组成，原型开松机传动系统采用的是无级变速器和圆盘减速器，只有通过技术改造才可以满足工艺质量要求，与采用电机独立驱动的传动方式相比有许多不足之处。
1 滤棒成型机组采用原厂的机械式传动存在的问题
1.1 设备运行一段时间无级变速器必须检查、检修，这样才能避免由于链条松动而造成的开松辊速出现比较大的波动，避免导致滤棒重量波动，而影响到滤棒吸阻的波动。
1.2 无级变速器长期使用易出现漏油现象。
1.3 无级变速器的使用寿命相对较短，磨损到一定程度必须更新，但是，进口的无级变速器价格较高，更换进口的无级变速器将加大生产成本。
1.4 甘油泵驱动采用的是圆盘减速器装置，当机组起车或低速运行时将导致甘油量供应不稳定，有时还可能造成喷洒量不够。
1.5 循环润滑系统中润滑油的冷却采用的是风冷装置，冷却效果不佳，由此造成主齿轮箱温升过高，降低机器的使用寿命。
1.6 下烟枪部位无冷却媒体，机器长期运行烟枪部位温度非常高，不但减少布带的使用寿命，而且机器运行也不稳定，是导致滤棒质量不稳定因素之一。
2 电气方面改造方案
2.1 气控制系统选用西门子S7-300PLC，PLC的CPU选用具有PROFIBUS现场总线功能的模块CPU315-2DP；同时采用PT100模拟块进行温度控制，PLC控温包括热胶箱、加热喷嘴、纸加热、输胶软管以及烟枪辅助加热。①PLC控制程序能正确完成启动、停车、工艺流程控制、检测、上下游逻辑连机和速度给定等整个运行过程控制。编制的PLC控制程序完全符合原机工作的逻辑关系及技术改造后的控制要求，PLC执行及响应速度满足原机所有控制及新增功能的工艺要求。②对YL12开松机的电控系统进行PLC改造，PLC代替原YL12开松机部分A15三醋酸甘油脂监控装置等，控制程序集中在主电控柜的CPU315 DP中。③装盘机控制系统的PLC采用西门子S7-300远程I/O模块ET200M，通过现场总线实现控制。④增加温度过高和过低保护报警装置。
2.2 用全套德国伦茨伺服控制技术进行开松机技术改造。①开松机第一第二开松辊及输送辊电机的无级变速器用伺服电机替代，并通过增加必要的机械设备，代替原机的传动控制，伺服电机的连接全部用联轴节，连接采用同轴直连方式。②采用德国Lenze的伺服电机及9300ES系列的伺服控制器，并通过增加必要的机械设备，代替原机的圆盘式减速机及甘油计量泵调整电机，实现与主机匹配更为合理精确的甘油供给。
由于甘油供给计量泵工作在低转速区，为了保证控制精度及转矩在伺服电机上又配置了大减速比的减速器。
2.3 用现场工业总线（PROFIBUS），将触摸屏、伺服控制器、PLC等器件联成网络。
2.4 采用两台触摸屏实现人机界面。
2.4.1 YL22成型机操作面板上的触摸屏选用Digital公司的GP2501S型12.1英寸、彩色触摸屏，用它作为人机界面实时地显示机组的工作状态，能够分类别地显示：①运行状态显示：用图型及色彩变换方式显示YL12/YL22/
YJ35机各传感器的位置及工作状态；加热器件的温度变化曲线；各伺服电机当前运行的转速、运行比例等。②生产设置：设置滤棒的长度、圆周、生产速度以及运行选项等。③设定各伺服控制器的工作参数，运行比例等。④分作业班组统计生产情况。⑤设置温度、转速控制参数。⑥设置各定时器、计数器控制范围。⑦自动记录并显示故障报警信息及报警时刻。
2.4.2 YL12开松机触摸屏选用西门子TP170A，三个转速表能用触摸屏替代，触摸屏显示YL12开松机开松辊转速、线速度、运行比例关系，触摸屏通讯采用PROFIBUS总线。
2.5 更换与采用的PLC不相匹配的传感器，如B18，B19光电传感器（采用日本SICK产品），阀全部改为24V电磁阀（采用德国FESTO公司产品），B15.4接近开关等。
2.6 主电机采用交流电机变频调速，变频器为伦茨公司EVS9326产品，该产品为工程矢量型变频器，保证主电机的控制精度，还可通过总线与电控系统进行通信。在成型机辅助变速箱上安装编码器，用编码器提供的脉冲信号作为开松机伺服控制器跟随成型机同步运行的信号源。安装斩波器及自动电阻，取消机械刹车器。
2.7 冷却系统进行改造。我厂的生产设备所采用的冷却方式为集中制冷，要实现润滑油和下成型枪循环水冷却功能，需要对下烟枪进行改造，增加盖板，增加循环水管；取消外通风风机，增加排风扇，增加油水冷却器等部件，与主机冷却管道连接。
3 验收标准
机组改造后电控系统功能齐全稳定，开松机传动系统运转正常，改造后生产嘴棒符合企业标准要求。
参考文献：
[1]伦茨9300伺服控制器操作手册.
[2]滤棒成型机操作规程.许昌烟草机械厂.
[3]王书鹏，毛祥刚，冯正华，高月，赵延君.DSBJ1200型伺服电子秤[J].价值工程，2010（10）.
关键词：无级变速器 伺服电机 伺服控制器
0 引言
滤棒成型机组由AF2开松机、KDF2成型机和HCF装盘机三部分组成，原型开松机传动系统采用的是无级变速器和圆盘减速器，只有通过技术改造才可以满足工艺质量要求，与采用电机独立驱动的传动方式相比有许多不足之处。
1 滤棒成型机组采用原厂的机械式传动存在的问题
1.1 设备运行一段时间无级变速器必须检查、检修，这样才能避免由于链条松动而造成的开松辊速出现比较大的波动，避免导致滤棒重量波动，而影响到滤棒吸阻的波动。
1.2 无级变速器长期使用易出现漏油现象。
1.3 无级变速器的使用寿命相对较短，磨损到一定程度必须更新，但是，进口的无级变速器价格较高，更换进口的无级变速器将加大生产成本。
1.4 甘油泵驱动采用的是圆盘减速器装置，当机组起车或低速运行时将导致甘油量供应不稳定，有时还可能造成喷洒量不够。
1.5 循环润滑系统中润滑油的冷却采用的是风冷装置，冷却效果不佳，由此造成主齿轮箱温升过高，降低机器的使用寿命。
1.6 下烟枪部位无冷却媒体，机器长期运行烟枪部位温度非常高，不但减少布带的使用寿命，而且机器运行也不稳定，是导致滤棒质量不稳定因素之一。
2 电气方面改造方案
2.1 气控制系统选用西门子S7-300PLC，PLC的CPU选用具有PROFIBUS现场总线功能的模块CPU315-2DP；同时采用PT100模拟块进行温度控制，PLC控温包括热胶箱、加热喷嘴、纸加热、输胶软管以及烟枪辅助加热。①PLC控制程序能正确完成启动、停车、工艺流程控制、检测、上下游逻辑连机和速度给定等整个运行过程控制。编制的PLC控制程序完全符合原机工作的逻辑关系及技术改造后的控制要求，PLC执行及响应速度满足原机所有控制及新增功能的工艺要求。②对YL12开松机的电控系统进行PLC改造，PLC代替原YL12开松机部分A15三醋酸甘油脂监控装置等，控制程序集中在主电控柜的CPU315 DP中。③装盘机控制系统的PLC采用西门子S7-300远程I/O模块ET200M，通过现场总线实现控制。④增加温度过高和过低保护报警装置。
2.2 用全套德国伦茨伺服控制技术进行开松机技术改造。①开松机第一第二开松辊及输送辊电机的无级变速器用伺服电机替代，并通过增加必要的机械设备，代替原机的传动控制，伺服电机的连接全部用联轴节，连接采用同轴直连方式。②采用德国Lenze的伺服电机及9300ES系列的伺服控制器，并通过增加必要的机械设备，代替原机的圆盘式减速机及甘油计量泵调整电机，实现与主机匹配更为合理精确的甘油供给。
由于甘油供给计量泵工作在低转速区，为了保证控制精度及转矩在伺服电机上又配置了大减速比的减速器。
2.3 用现场工业总线（PROFIBUS），将触摸屏、伺服控制器、PLC等器件联成网络。
2.4 采用两台触摸屏实现人机界面。
2.4.1 YL22成型机操作面板上的触摸屏选用Digital公司的GP2501S型12.1英寸、彩色触摸屏，用它作为人机界面实时地显示机组的工作状态，能够分类别地显示：①运行状态显示：用图型及色彩变换方式显示YL12/YL22/
YJ35机各传感器的位置及工作状态；加热器件的温度变化曲线；各伺服电机当前运行的转速、运行比例等。②生产设置：设置滤棒的长度、圆周、生产速度以及运行选项等。③设定各伺服控制器的工作参数，运行比例等。④分作业班组统计生产情况。⑤设置温度、转速控制参数。⑥设置各定时器、计数器控制范围。⑦自动记录并显示故障报警信息及报警时刻。
2.4.2 YL12开松机触摸屏选用西门子TP170A，三个转速表能用触摸屏替代，触摸屏显示YL12开松机开松辊转速、线速度、运行比例关系，触摸屏通讯采用PROFIBUS总线。
2.5 更换与采用的PLC不相匹配的传感器，如B18，B19光电传感器（采用日本SICK产品），阀全部改为24V电磁阀（采用德国FESTO公司产品），B15.4接近开关等。
2.6 主电机采用交流电机变频调速，变频器为伦茨公司EVS9326产品，该产品为工程矢量型变频器，保证主电机的控制精度，还可通过总线与电控系统进行通信。在成型机辅助变速箱上安装编码器，用编码器提供的脉冲信号作为开松机伺服控制器跟随成型机同步运行的信号源。安装斩波器及自动电阻，取消机械刹车器。
2.7 冷却系统进行改造。我厂的生产设备所采用的冷却方式为集中制冷，要实现润滑油和下成型枪循环水冷却功能，需要对下烟枪进行改造，增加盖板，增加循环水管；取消外通风风机，增加排风扇，增加油水冷却器等部件，与主机冷却管道连接。
3 验收标准
机组改造后电控系统功能齐全稳定，开松机传动系统运转正常，改造后生产嘴棒符合企业标准要求。
参考文献：
[1]伦茨9300伺服控制器操作手册.
[2]滤棒成型机操作规程.许昌烟草机械厂.
[3]王书鹏，毛祥刚，冯正华，高月，赵延君.DSBJ1200型伺服电子秤[J].价值工程，2010（10）.