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一、引 言 浸漬機主要用于傢俱板三聚氰胺貼面紙、防火板牛皮紙、面紙、覆銅板絕緣紙、強化木地板耐磨紙以及平衡紙等的生產(chǎn)與加工，根據(jù)生產(chǎn)工藝分為一次浸漬機與二次浸漬機兩種。本文以南通四通公司生產(chǎn)的ST-B型臥式二次浸漬機生產(chǎn)線為例，說明其主要工作原理及康沃變頻器在浸漬機生產(chǎn)線中的應(yīng)用。 二、浸漬機工作原理 浸漬機主要由開卷機、浸漬上膠、干燥、牽引、切紙、堆紙升降臺等部分構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。
 圖1 浸漬機結(jié)構(gòu)示意圖 1.開卷機 2.一次浸漬擠膠 3.一次干燥段 4.一次排濕 5. 二次覆涂 6. 二次干燥段 7.二次排濕 8.調(diào)偏機 9.牽引機 10.切紙機 11.堆紙升降臺 2.1主要工藝流程 原筒紙從開卷機經(jīng)進紙輥傳入背涂輥進行背涂，通過一次浸膠、擠膠、抹平后進入一次烘箱段干燥、冷卻，經(jīng)一次糾編后由二次覆涂機進行正反兩面覆涂及二次抹平，接著進入二次烘箱段進行干燥，經(jīng)冷卻后紙張經(jīng)調(diào)偏機的檢測機構(gòu)，對紙張的偏移進行自動糾偏，在牽引輥筒的牽引、冷卻作用下進入切紙機進行高精度切紙，最后由升降臺進行堆垛。 2.2主要技術(shù)參數(shù): 以南通四通公司生產(chǎn)的ST2700B臥式二次浸漬機為例，主要工藝參數(shù)如下： 工作幅寬： 2440mm 機械速度： 0-60m/min 上 膠 量： 60-270% 揮發(fā)含量： 6-7.5% 熱 源： 飽和蒸汽/導熱油 導熱油入口溫度： 大于200℃ 裝機容量： 82Kw（ST1500B四呎） 浸漬材料： 高、低壓三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、酚醛樹脂 加工產(chǎn)品： 耐磨紙、裝飾紙、水泥模板紙、絕緣紙 2.3浸漬機的電氣控制 該浸漬機生產(chǎn)線采用人機界面+PLC+變頻器方式，實現(xiàn)單動與聯(lián)動控制（見圖2）。
 圖2 浸漬機生產(chǎn)線電氣示意圖 浸漬機生產(chǎn)線中，各單元的運行速度可通過觸摸屏直接設(shè)定，根據(jù)浸漬紙張力不同可調(diào)整相關(guān)單元的速度。其主要電氣傳動部分有：開卷電機、進紙輥電機、上膠輥電機、抹平輥電機、牽引鏈電機和切刀電機，以上電機由均適宜采用變頻控制。 三、康沃變頻器在浸漬機中的應(yīng)用 本條生產(chǎn)線變頻控制部分，采用深圳康沃電氣技術(shù)有限公司專業(yè)生產(chǎn)的第二代CVF-G2/P2系列變頻器進行控制（表1給出了各電機及其適配的變頻器型號）;上位機采用日本三菱FX2N-128MT可編程控制器;人機界面選用HITECH的PWS1711-STN，各單元控制功能，如運行速度、加減速時間等，均可在觸摸屏上直接設(shè)定。下面具體分析各主要單元的電氣控制。
表1 浸漬機生產(chǎn)線傳動電機與適配的康沃變頻器型號列表
 3.1進紙輥、上膠輥、抹平輥、牽引鏈變頻控制 為保持原料紙在加工過程中不被拉斷或產(chǎn)生皺折，浸漬機的進紙輥、上膠輥、抹平輥、牽引鏈等單元需要保持同步運行。康沃變頻器配備有標準的RS-485通訊接口，采用PLC與變頻器的通訊功能可實現(xiàn)多臺變頻器的同步啟動、停止及調(diào)速，其示意如圖2所示。
 圖3 浸漬機同步控制單元 1、 變頻器主要參數(shù)設(shè)定 以上各單元變頻器主要參數(shù)設(shè)定一致，以牽引鏈電機CVF-G2-4T0022為例，參數(shù)設(shè)定如表2所示。
表2 牽引鏈電機變頻器的參數(shù)設(shè)定列表  3.1 康沃變頻器的RS-485通訊協(xié)議 康沃CVF-G2/P2系列變頻器中提供了RS485通訊接口，用戶可通過PC/PLC實現(xiàn)集中監(jiān)控，以適應(yīng)特定的使用要求。其中，RS-485協(xié)議主要包含以下內(nèi)容： ?。?） 數(shù)據(jù)格式及波特率 康沃RS-485協(xié)議具有3種數(shù)據(jù)傳輸格式可選： 1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無校驗; 1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、奇校驗; 1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、偶校驗。 波特率有5種設(shè)置可選：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps，從機變頻器選用默認值。 ?。?） 報文結(jié)構(gòu) 康沃變頻器RS-485通訊協(xié)議中每個報文由11個字節(jié)組成，如表3所示。
 報文分為主機發(fā)送的數(shù)據(jù)報文（即主機命令幀）和從機變頻器發(fā)送的數(shù)據(jù)報文（即從機響應(yīng)幀），分別如表4和表5所示。 表4 主機命令幀
 表5：從機命令幀
 用戶數(shù)據(jù) 用戶數(shù)據(jù)包括參數(shù)數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)，其中，參數(shù)數(shù)據(jù)指主機發(fā)送的命令碼或從機對命令的響應(yīng)碼，過程數(shù)據(jù)指主機控制從機運行或從機返回當前運行狀態(tài)。詳細參數(shù)表可參照康沃變頻器的操作說明書。 ?。?）編程思路 該生產(chǎn)線主機（上位機）為PLC，各單元變頻器為從機，通訊程序采用主機輪詢方式，將從機地址建立在一張輪詢表內(nèi)，主機定期輪詢從機單元。表6給出了各從機的通訊地址設(shè)置。在康沃變頻器的RS-485通訊協(xié)議中，當從機在一定時間間隔內(nèi)（1000ms）內(nèi)未收到任何報文時，認為發(fā)生通訊故障，因而采用主機輪詢方式時，主機需定期輪詢從機，并且輪詢周期小于1000ms，否則會報告通訊故障。 表6 從機通訊地址設(shè)置
 3.2 剪切機的變頻控制 根據(jù)客戶要求需要將加工紙剪切成不同長度規(guī)格，其主要通過剪切裝置實現(xiàn)。切紙單元的變頻控制示意圖如圖4所示。
 圖4：切紙單元變頻控制 該系統(tǒng)中，剪刀電機由一臺5.5KW變頻器控制。光電編碼器將檢測信號送給PLC，當加工紙達到設(shè)定長度時，由PLC發(fā)出剪切變頻器動作信號，帶動切刀完成剪切，根據(jù)不同要求可在觸摸屏上直接設(shè)定加工紙長度。由于加工紙厚度較薄，在剪切時要求剪刀能快速動作。該浸漬紙機剪切裝置采用旋轉(zhuǎn)式雙面切刀，為保持剪切紙長度一致（精度在+2mm內(nèi)），切刀前后半周要求停止在同一位置，因而切刀變頻器必須快速起動與停止。為實現(xiàn)準確停車，采用康沃變頻器的直流制動功能。表7給出了切刀變頻器的主要參數(shù)設(shè)定。 表7 切刀變頻器主要參數(shù)設(shè)定
 切刀變頻器的起動與停止信號由PLC直接給出，通過外部信號起動，其中切刀變頻器加減時間和直流制動有關(guān)參數(shù)可根據(jù)切刀實際位置進行調(diào)整。 3.3烘箱溫度控制 原料紙上膠后進入烘箱干燥，烘箱采用熱煤油加熱，由風機進行冷卻。每個烘箱分成5段，風機變頻器控制部份（兩個烘箱控制相同）如圖5所示。
 圖5 風機單元變頻控制 烘箱內(nèi)每段安裝有溫度傳感器（熱電偶），將檢測信號送給PLC。當溫度超過設(shè)定值時，由PLC輸出模擬信號系統(tǒng)加快該段風機速度;相反，當溫度低于設(shè)定值時，則減小該段風機速度。風機變頻器起動信號由外部端子給定，調(diào)速信號由PLC模擬信號模塊輸出0～10V信號調(diào)節(jié)。采用變頻器控制，一方面可節(jié)約能量，同時可根據(jù)工藝要求隨時自動調(diào)節(jié)烘箱溫度，提高了設(shè)備的自動化控制程度。 風機變頻器采用康沃風機水泵專用型第二代CVF-P2系列，主要參數(shù)設(shè)定如表8所示。 表8 風機變頻器主要參數(shù)設(shè)定列表
 四、結(jié) 論 該生產(chǎn)線采用RS485通訊技術(shù)，實現(xiàn)了人機界面（液晶顯示觸摸屏）、PLC與變頻器的通訊控制，取代傳統(tǒng)的面板控制，提高了整機的自動化程度，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。簡捷的人機界面具有系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)、在線故障監(jiān)測和報警功能。整條生產(chǎn)線采用變頻器控制，其調(diào)節(jié)范圍寬、精度高、動態(tài)響應(yīng)快，使得電機實現(xiàn)高效、低耗運行，并確保了整個系統(tǒng)的同步控制。 | |
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