CN107526346A - 瓦楞纸板生产线粘合段控制系统 - Google Patents

瓦楞纸板生产线粘合段控制系统 Download PDF

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Abstract

瓦楞纸板生产线粘合段控制系统，它包括主控制PLC、人机界面HMI、DCS工控机、烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块，所述人机界面HMI与DCS工控机通信相连，所述DCS工控机通过主控制PLC分别控制烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块的各执行器的执行动作。本发明对瓦楞纸板生产线烘干机集成控制中心操作工的操作能力、纸板工艺技能大幅降低，使新手稍作培训也能开好瓦楞纸板生产线。

Description

瓦楞纸板生产线粘合段控制系统
技术领域
本发明涉及瓦楞纸板生产线控制技术领域，具体涉及瓦楞纸板生产线粘合段控制系统。
背景技术
所有的瓦楞纸板生产线在生产纸板时，原纸规格受客户订单要求，更换非常频繁，订单小而杂的纸板厂每天更换100个以上规格的原纸。在原纸规格发生变化时，需要烘干机操作工根据原纸的克重、幅宽、材质及时调整烘干机的热板温度、压板压力、上胶机的胶量大小；多重预热器的预热包角角度。调整这些纸板工艺时，需要降低生产线运行速度，调整的工艺参数必须适应原纸的材质。造成操作工的开机水平直接影响纸板品质，当该员工流失后，瓦楞纸板生产线纸板的残次品大增。
由此可见，提供一种高效，高精度，能时时保存各类纸质生产工艺参数的系统是本领域急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的主要是为了针对上述技术问题，而提供瓦楞纸板生产线粘合段控制系统。
本发明包括主控制PLC、人机界面HMI、DCS工控机、烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块，所述人机界面HMI与DCS工控机通信相连，所述DCS工控机通过主控制PLC分别控制烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块的各执行器的执行动作。
所述烘干机热板温度调整模块包括烘干机PLC控制器、热电阻传感器、蒸汽比例阀、PLC 路模拟量输入电路和PLC路模拟量输出电路，所述烘干机PLC控制器通过PN通信接口与主控制PLC通信连接，所述热电阻传感器通过PLC 路模拟量输入电路与烘干机PLC控制器通信连接，烘干机PLC控制器通过PLC路模拟量输出电路控制蒸汽比例阀的执行动作。
所述上胶机胶量调整模块包括上胶机PLC控制器、胶量编码器、胶量调节电机、路高速计数器输入电路和PLC的路输出点电路，所述上胶机PLC控制器通过PN通信接口与主控制PLC通信连接，所述胶量编码器通过路高速计数器输入电路与上胶机PLC控制器通信连接，所述上胶机PLC控制器通过PLC的路输出点电路控制胶量调节电机的执行动作。
所述多重预热器包角调整模块包括多重预热器PLC控制器、包角编码器、包角调整电机、路高速计数器输入点的电路和PLC的路输出点电路，所述多重预热器PLC控制器通过PN通信接口与主控制PLC通信连接，所述包角编码器通过路高速计数器输入点的电路与多重预热器PLC控制器通信连接，多重预热器PLC控制器通过PLC的路输出点电路控制包角调整电机的执行动作。
本发明优点是：本发明在原纸在换单后，纸质发生变化时，采用主控制PLC和DCS工控机的通讯及时更新工艺数据，并控制烘干机集成控制中心的上胶机、多重预热器、烘干机使用新原纸的工艺参数自动调整。完全避免了人工操作的不及时和不精准。避免瓦楞纸板生产线在换原纸时降速调整各机器的工艺参数，提高了瓦楞纸板生产线生产效率和纸板品质。
各种原纸工艺参数的保存数量无限制，最终的工艺参数用SQL数据库软件保存在DCS工控机中。在DCS工控机中每天输入订单时即可自动匹配工艺参数。并在原纸换单时，自动刷新到瓦楞纸板生产线烘干机集成控制中心的主PLC上。
本发明对瓦楞纸板生产线烘干机集成控制中心操作工的操作能力、纸板工艺技能大幅降低，使新手稍作培训也能开好瓦楞纸板生产线。
附图说明
图1是本发明原理示意图。
图2是本发明人机界面HMI显示的多批纸质订单信息示意图。
图3是本发明人机界面HMI选择生管控制的界面示意图。
图4是本发明人机界面HMI上显示的本批面纸剩长的时时值示意图。
图5是本发明人机界面HMI上保存气囊压力工艺参数界面示意图。
具体实施方式
如附图所示，本发明包括主控制PLC1、人机界面HMI2、DCS工控机3、烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块，所述人机界面HMI2与DCS工控机3通信相连，所述DCS工控机3通过主控制PLC1分别控制烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块的各执行器的执行动作。
所述烘干机热板温度调整模块包括烘干机PLC控制器4、热电阻传感器5、蒸汽比例阀6、PLC 4路模拟量输入电路7和PLC4路模拟量输出电路8，所述烘干机PLC控制器4通过PN通信接口与主控制PLC1通信连接，所述热电阻传感器5通过PLC 4路模拟量输入电路7与烘干机PLC控制器4通信连接，烘干机PLC控制器4通过PLC4路模拟量输出电路8控制蒸汽比例阀6的执行动作。
所述上胶机胶量调整模块包括上胶机PLC控制器9、胶量编码器10、胶量调节电机11、1路高速计数器输入电路12和PLC的2路输出点电路，所述上胶机PLC控制器9通过PN通信接口与主控制PLC1通信连接，所述胶量编码器10通过1路高速计数器输入电路12与上胶机PLC控制器9通信连接，所述上胶机PLC控制器9通过PLC的2路输出点电路控制胶量调节电机11的执行动作。
所述多重预热器包角调整模块包括多重预热器PLC控制器13、包角编码器14、包角调整电机15、1路高速计数器输入点的电路16和PLC的2路输出点电路，所述多重预热器PLC控制器13通过PN通信接口与主控制PLC1通信连接，所述包角编码器14通过1路高速计数器输入点的电路16与多重预热器PLC控制器13通信连接，多重预热器PLC控制器13通过PLC的2路输出点电路控制包角调整电机15的执行动作。
工作方式和原理：在上胶机处采用1台西门子S7-1500PLC和主控制PLC通讯，将当前客户10批原纸订单数据、每批订单纸质需求总长、时时生产米长、当前批订单工艺参数全部读取。上胶机处的S7-1500 PLC再将烘干机部分的工艺数据发送烘干机S7-1200 PLC。
为了实现准确的更换原纸，就需要在生产时，时时更新当前订单的本批面纸剩长，一旦本批面纸剩长为0时，立即控制接纸机换纸。在换纸的同时，更新下一批原纸工艺参数。
各工艺参数首先由生管PLC刷新至上胶机PLC，再由它转发至烘干机PLC。
上胶机接收到胶量大小工艺参数后，与胶量的时时值进行比较，PLC控制胶量电机增大或减小输出。由编码器计算时时胶量当与新换原纸工艺的胶量参数值相等时停止调整输出。
多重预热器接收到包角角度工艺参数后，与包角时时值进行比较，PLC控制包角调整电机增大或减小输出。由编码器计算的包角时时角度和新换原纸工艺的包角角度参数值相等时停止调整输出。
烘干机接收到热板温度和压板压力工艺参数后，热板温度参数和时时温度作对比，PLC输出模拟量控制蒸汽比例阀的开度开达到所需热板温度。气囊压力，由PLC模拟量控制风机变频器的频率，来实现气囊压力大小的调节，与新换原纸工艺的压板压力参数值进行比较，并进行自动调整，达到工艺参数的压力值。
纸板厂只需要1名懂纸板工艺的技术人员，对各原纸工艺数据在HMI和DCS工控机上可进保存操作，烘干机处的开机人员只需要将各工艺控制切换到生管控制模式即可。
实施例1
在人机界面HMI生产主页上将各机器的生产控制模式打到生管控制模式，打到该模式后，烘干机集成控制中心所有机器纸板工艺参数读取自生管服务器（DCS工控机）并按该工艺参数自动调整。
在人机界面HMI的批订单显示页面，显示当前生产的纸板订单为第1批。面纸为2500mm幅宽，每平米克重是90克，需求长度是900米。当900米订单生产完毕时，接纸机更换原纸，生产第2批订单。面纸为2450mm幅宽，每平米克重为180克，需求长度是1350米。这2种面纸的重量相差1倍，各机器的生产工艺必须有比较大的调整，否则就会出现残次品纸板。
人机界面HMI生产主页，时时显示本批面纸剩长，当它变为0时，接纸机自动接纸将面纸更换为第2批订单的原纸。同时烘干机集成控制中心读取第2批原纸的纸板工艺参数，并自动调整。
显示为当前烘干机气囊压力的工艺参数值，如觉得改参数值有更加优化的空间，可直接点击修改参数后，点击保存。系统会自动将该数据传送到DCS工控机
实施例2
该实施例子为本系统的本批面纸剩长的计算和控制方案。
本批面纸剩长，是用于控制面纸原纸换纸的核心生产数据，也是客户订单需要的准确生产长度。它采用本批面纸需求总长-（横切机切长*刀数）-烘干机到横切机距离值。横切机每切1刀，更新1次本批面纸剩长。
本批面纸剩长为0时，则控制接纸机更换面纸原纸。更换原纸的同时刷新新原纸纸板工艺参数。同时各机器PLC使用该工艺参数自行调整。
该实例中的各机器工作模式和原理与实例1相同，在此不做赘述。

Claims (4)

1.瓦楞纸板生产线粘合段控制系统，其特征在于它包括主控制PLC（1）、人机界面HMI（2）、DCS工控机（3）、烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块，所述人机界面HMI（2）与DCS工控机（3）通信相连，所述DCS工控机（3）通过主控制PLC（1）分别控制烘干机热板温度调整模块、上胶机胶量调整模块和多重预热器包角调整模块的各执行器的执行动作。
2.根据权利要求1所述的瓦楞纸板生产线粘合段控制系统，其特征在于所述烘干机热板温度调整模块包括烘干机PLC控制器（4）、热电阻传感器（5）、蒸汽比例阀（6）、PLC （4）路模拟量输入电路（7）和PLC（4）路模拟量输出电路（8），所述烘干机PLC控制器（4）通过PN通信接口与主控制PLC（1）通信连接，所述热电阻传感器（5）通过PLC （4）路模拟量输入电路（7）与烘干机PLC控制器（4）通信连接，烘干机PLC控制器（4）通过PLC（4）路模拟量输出电路（8）控制蒸汽比例阀（6）的执行动作。
3.根据权利要求1所述的瓦楞纸板生产线粘合段控制系统，其特征在于所述上胶机胶量调整模块包括上胶机PLC控制器（9）、胶量编码器（10）、胶量调节电机（11）、（1）路高速计数器输入电路（12）和PLC的（2）路输出点电路，所述上胶机PLC控制器（9）通过PN通信接口与主控制PLC（1）通信连接，所述胶量编码器（10）通过（1）路高速计数器输入电路（12）与上胶机PLC控制器（9）通信连接，所述上胶机PLC控制器（9）通过PLC的（2）路输出点电路控制胶量调节电机（11）的执行动作。
4.根据权利要求1所述的瓦楞纸板生产线粘合段控制系统，其特征在于所述多重预热器包角调整模块包括多重预热器PLC控制器（13）、包角编码器（14）、包角调整电机（15）、（1）路高速计数器输入点的电路（16）和PLC的（2）路输出点电路，所述多重预热器PLC控制器（13）通过PN通信接口与主控制PLC（1）通信连接，所述包角编码器（14）通过（1）路高速计数器输入点的电路（16）与多重预热器PLC控制器（13）通信连接，多重预热器PLC控制器（13）通过PLC的（2）路输出点电路控制包角调整电机（15）的执行动作。
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