长城卷接机组的电气控制改进装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及烟草机械，具体是一种长城卷接机组的电气控制改进装置。它由控制核心可编程控制器Ａ、输入开关、传感器、显示控制触摸屏、变频控制装置、执行机构、数字式捕烟控制装置、水松纸控制装置组成，其中：输入开关及传感器作为输入开关量及输入信号接至可编程控制器Ａ，所述可编程控制器Ａ输出接口分别与变频控制装置、机组的各种执行机构、数字式捕烟控制装置相连，并与水松纸控制装置及显示控制触摸屏信号连接。它以可编程逻辑控制器为核心，去掉原机所有印刷线路板，整体布局整齐、性能先进、运行稳定可靠、操作简单、维护方便的特点。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及烟草机械，具体地说是一种长城卷接机组的电气控制改进装置。
技术介绍
长城(YJ15/YJ24)卷接机组是我国引进英国MOLINS公司的SUP9/PA9技术而生产的高挡卷接设备，是目前国产卷接机组中的高档机型。原机组电气控制装置布局分散、结构复杂，存在下列问题1.其原电气系统的控制核心是SIEMENS-S5系列PLC，它体积大、程序的编制和读写困难，技术性能落后，给操作人员的维护和使用带来不便。2.其原主电控箱内除包含PLC之外，还包含有各种控制板、接口板构成的印刷线路板架构，这使得箱内结构极其复杂，出现问题很不容易查找，造成电气运行的不稳定。3.其原后身采用摩擦离合式减速机调节后身速度，由于摩擦片容易出现打滑，易损坏，并且响应速度慢，导致烟丝供应不匀，运行不稳定，造成毛头烟，空头烟等质量问题。4.其原盘纸系统采用直流电机调速控制，不仅配套三相110V电源系统复杂，而且线路板控制的可控硅直流调速也极易出现故障，出现故障不易检测，导致盘纸拼接动作不正常，从而影响生产效率。5.其原捕烟系统由印刷电路板控制微型伺服电机来调节制动负压，由于模拟线路本身存在的误差，加之复杂的线路容易出现故障，导致捕烟系统失灵，从而影响烟支质量。6.其原主电源箱结构复杂，十分笨重，检修维护极为不便。7.其原逻辑气路块利用非元件的逻辑矩阵控制，容易出现故障，检修很不方便。8.其原水松纸拼纸系统在拼接前机组要进行减速才能拼接，而且成功率不高。9.其原显示系统由线路板控制模拟CRT显示，很容易出现故障而且不易检修。目前长城机的运行状况普遍不佳，一般机器运行平均每分钟5500支，而且故障停机率非常频繁，故障停机时间平均为1～3小时左右，有效作业率平均为65％左右，年损失产值上百万元。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种运行稳定可靠，操作简单方便，免日常维护，并显著地提高其有效作业率的长城卷接机组的电气控制改进装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案是由控制核心可编程控制器A、输入开关、传感器、显示控制触摸屏、变频控制装置、执行机构、数字式捕烟控制装置、水松纸控制装置组成，其中输入开关及传感器作为输入开关量及输入信号接至可编程控制器A，所述可编程控制器A输出接口分别与变频控制装置、机组的各种执行机构、数字式捕烟控制装置相连，并与水松纸控制装置及显示控制触摸屏信号连接；所述变频控制装置由主变频调速装置，盘纸变频调速装置，后身变频调速装置，提升带变频调速装置四部分组成，每部分电路结构相同，包括可编程控制器A、速度控制模块、变频器A、及作为执行机构的电机，速度控制模块输出端的速度控制信号与可编程控制器A的控制信号一起接变频器A的输入端，变频器A输出端至电机；所述数字式捕烟控制装置包括可编程控制器B、直流伺服电机及换向开关，安装在捕烟轮上的光电传感器探测到的到位烟支信号与接近传感器探测到的选通脉冲信号为可编程控制器B输入信号，经数字运算处理后，其输出通过换向开关接伺服电机；所述水松纸控制装置包括可编程控制器C、变频器B、电磁阀、三相异步拖辊电机，由光电传感器探测的水松纸辊脉冲信号与烟条脉冲信号及由接近传感器给出的拼接允许信号分别接至可编程控制器C的输入端，可编程控制器C的输出分别与可编程控制器A及变频器B相连，可编程控制器A输出端接至接嘴机拼接阀，变频器B输入端加上主电机速度信号，输出端接至拖辊电机；执行机构的逻辑气路块包括与可编程控制器A输入端相连接的两组时延连锁开关的时延连锁信号、靠拢鼓按钮开关的靠拢鼓升降信号、机组启停开关的启停机信号，可编程控制器A输出端接搓板清理电磁阀及靠拢鼓升降电磁阀；在所述后身变频调速装置中由可编程控制器A控制的主电机变频器的主机速度信号与卷接机组机械装置角度测量器得出的回丝振槽角度的反馈量为速度控制模块输入信号，变频器A输出的速度控制信号至后身电机；在所述提升变频装置中安装在后身烟丝观察窗上的光电传感器输出的加速提升信号与主电机变频器的主机速度信号为速度控制模块输入信号，变频器B输出的速度控制信号至安装在后身侧壁的提升带电机；在所述盘纸变频装置中来自主电机变频器的主电机转速信号和安装在储纸箱中的抬纸杆反馈信号为速度控制模块输入信号，变频器B输出的速度控制信号至安装在储纸箱后壁的盘纸电机；所述输入开关包括起动、停车、急停开关开关量；所述传感器包括跑条传感器、断纸传感器、换盘纸传感器及接近传感器；所述执行机构包括时延连锁开关、靠拢鼓按钮开关、机组启停开关、搓板清理电磁阀及靠拢鼓升降电磁阀。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果如下本技术以最新型可编程逻辑控制器为核心，用软件方法来替代原大量的印刷线路板的功能，并将原主电控箱重新设计(不单独设立电器柜)使设备达到最简最小的模式，以利于机组的整体布局和集中控制；以触摸屏显示控制系统提供的良好人机对话功能为媒介；使机组的整体外观更为简洁、美观，而且更为方便、实用；以新设计的后身变频调速装置、数字式捕烟控制装置、水松纸拼纸装置、盘纸变频装置和靠拢鼓的电气系统对原机组的电气系统进行了彻底的改造，使得机组的有效作业率达到90％以上，电气故障率几乎没有，烟支质量明显提高。具体表现为1.本技术去掉了原机所有线路板，使其总体结构得到了极大的简化，同时以性能先进、编程和在线修改更加方便的C200H系列PLC取代落后的S5系列芯片，这使得机组的性能先进，运行稳定可靠，操作简单方便，有效作业率可达90％以上，机组的无故障运行时间可达3～5年；与现有技术中长城机运行时平均每分钟5500支，故障停机率非常频繁，故障停机时间平均为1～3小时左右，有效作业率低下(65％左右)，年损失产值上百万元相比，采用本装置可以每分钟6500支的速度连续运行，基本可以在无故障情况下运行，以此带来的经济效益十分可观。2.本技术所述后身及提升带的变频调速控制有效地解决了原摩擦离合式减速机调节后身速度而造成的烟丝供应不匀，运行不稳定状况，使得供丝运行平稳，空头烟，毛头烟数量显著减少，从而极大地提高了烟支质量。3.本技术所述捕烟装置改为可编程控制器B直接控制可以有效提高制动负压调节的灵敏度，减少故障，提高烟支到位率，并可替换原进口伺服电机，降低成本。4.本技术所述盘纸装置采用变频调速系统可以极大地简化该系统电路及辅助配电系统，显著地提高盘纸运行的稳定性、可靠性。5.本技术所述水松纸接纸装置采用变频调速之后，在水松纸拼接时机组不需要降速，并且拼接成功率也明显好于原系统，有效提高了机组的工作效率。6.本技术用软件来实现原逻辑气路块的功能，使得该部位的线路简化，故障率降为零。7.本技术将原结构复杂的主电源箱的去省，使得该部位非常简洁，给机械检修，维护提供了方便。8.本技术所述显示装置采用触摸屏，提供了一个方便、快捷的人机对话窗口，除此之外，它还具有控制功能，通过触摸屏可以设定机组运行的速度等一系列参数，给操作者提供了极大的方便。附图说明图1为本技术结构框图。图2为后身变频调速装置的原理框图。图3为数字式捕烟控制装置的原理框图。图4为水松纸拼接装置的原理图。图5为完成图1中执行机构的逻辑气路块的软件功能图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长城卷接机组的电气控制改进装置，其特征在于：由控制核心可编程控制器Ａ（１）、输入开关（２）、传感器（３）、显示控制触摸屏（４）、变频控制装置（５）、执行机构（６）、数字式捕烟控制装置（７）、水松纸控制装置（８）组成，其中：输入开关（２）及传感器（３）作为输入开关量及输入信号接至可编程控制器Ａ（１），所述可编程控制器Ａ（１）输出接口分别与变频控制装置（５）、机组的各种执行机构（６）、数字式捕烟控制装置（７）相连，并与水松纸控制装置（８）及显示控制触摸屏（４）信号连接；所 述变频控制装置（５）由主变频调速装置，盘纸变频调速装置，后身变频调速装置，提升带变频调速装置（５４）四部分组成，每部分电路结构相同，包括可编程控制器Ａ（１）、速度控制模块（５１）、变频器Ａ（５２）、及作为执行机构的电机（５３），速度控制模块（５１）输出端的速度控制信号与可编程控制器Ａ（１）的控制信号一起接变频器Ａ（５２）的输入端，变频器Ａ（５２）输出端至电机（５３）；所述数字式捕烟控制装置（７）包括可编程控制器Ｂ（７１）、直流伺服电机（７２）及换向开关（Ｋ７３），安装在捕 烟轮上的光电传感器探测到的到位烟支信号与接近传感器探测到的选通脉冲信号为可编程控制器Ｂ（７１）输入信号，经数字运算处理后，其输出通过换向开关（Ｋ７３）接伺服电机（７２）；所述水松纸控制装置（８）包括可编程控制器Ｃ（８１）、变频器Ｂ（８２ ）、电磁阀（８３）、三相异步拖辊电机（８４），由光电传感器探测的水松纸辊脉程控制器Ｃ（８１）的输入端，可编程控制器Ｃ（８１）的输出分别与可编程控制器Ａ（１）及变频器Ｂ（８２）相连，可编程控制器Ａ（１）输出端接至接嘴机拼接阀，变频器Ｂ（８２）输入端加上主电机速度信号，输出端接至拖辊电机（８４）；执行机构（６）的逻辑气路块包括与可编程控制器Ａ（１）输入端相连接的两组时延连锁开关（ＳＹＬＳ、ＫＬＧＬＳ）的时延连锁信号、靠拢鼓按钮开关（ＳＪＡＬ）的靠拢鼓升降信号、机组启停开关（Ｊ ＱＹＸ）的启停机信号，可编程控制器Ａ（１）输出端接搓板清理电磁阀及靠拢鼓升降电磁阀。...

【技术特征摘要】
1.一种长城卷接机组的电气控制改进装置，其特征在于由控制核心可编程控制器A(1)、输入开关(2)、传感器(3)、显示控制触摸屏(4)、变频控制装置(5)、执行机构(6)、数字式捕烟控制装置(7)、水松纸控制装置(8)组成，其中输入开关(2)及传感器(3)作为输入开关量及输入信号接至可编程控制器A(1)，所述可编程控制器A(1)输出接口分别与变频控制装置(5)、机组的各种执行机构(6)、数字式捕烟控制装置(7)相连，并与水松纸控制装置(8)及显示控制触摸屏(4)信号连接；所述变频控制装置(5)由主变频调速装置，盘纸变频调速装置，后身变频调速装置，提升带变频调速装置(54)四部分组成，每部分电路结构相同，包括可编程控制器A(1)、速度控制模块(51)、变频器A(52)、及作为执行机构的电机(53)，速度控制模块(51)输出端的速度控制信号与可编程控制器A(1)的控制信号一起接变频器A(52)的输入端，变频器A(52)输出端至电机(53)；所述数字式捕烟控制装置(7)包括可编程控制器B(71)、直流伺服电机(72)及换向开关(K73)，安装在捕烟轮上的光电传感器探测到的到位烟支信号与接近传感器探测到的选通脉冲信号为可编程控制器B(71)输入信号，经数字运算处理后，其输出通过换向开关(K73)接伺服电机(72)；所述水松纸控制装置(8)包括可编程控制器C(81)、变频器B(82)、电磁阀(83)、三相异步拖辊电机(84)，由光电传感器探测的水松纸辊脉程控制器C(81)的输入端，可编程控制器C(81)的输出分别与可编程控制器A(1)及变频器B(82)相连，可编程控制器A(1)输出端接至接嘴机拼接阀，变频器B(82)输入端加上主电机速度信号，输出端接至拖辊电机(84)；执行机构(6)的逻辑气路块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜劲松，金明，桑子刚，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]