CN201749333U - 纸纱复合制袋机自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纸纱复合制袋机自动控制装置，是以可编程序控制器S7-200PLC和西门子MM440变频器为控制核心，以组态软件WinCCFlexible人机界面为前台操作和控制界面的纸纱复合制袋机生产线自动监控系统。控制过程中具有实时显示、自动控制、平滑调速和速比匹配等特点。控制系统实现袋速、袋长、纬密与切刀的速度灵活匹配，胶槽温度、压辊加压智能调节，生产中自动检测运行故障和异常并能紧急停机保护。在系统启停及连续工作中均能保持平稳、无机械冲击。生产下线的产品满足制袋机生产过程的工艺、技术指标要求。人机界面(HMl)实时显示生产过程中电机、压辊、切刀和纸袋等关键运动部件的动作及生产线的运行参数。同时控制功能和参数显示采用人性化的精简设计，操作方便、运行稳定可靠。

Description

纸纱复合制袋机自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种纸纱复合制袋机自动控制装置，确切地说，是以可编程序控制器S7-200PLC、西门子MM440变频器为核心平滑调速与速比匹配以及基于组态软件WinCC flexible人机界面实时显示及控制的制袋机自动控制装置。

背景技术

目前，基于S7-200PLC及西门子MM440系列变频器的制袋机控制系统尚未开发和研究。纸纱复合制袋生产规格需要变化时，设备调整的工作量和原材料的损耗量大，袋长和纬密精度达不到生产工艺要求，甚至出现切刀动作丢失、乱刀、切不断等现象，造成废品，带来很大的浪费。操作步骤复杂，操作过程中控制装置的关键部件的运行状态未做到同步监视。

发明内容

为了克服现有纸纱复合制袋机生产装置自动化程度低，工作稳定性差，生产效率低，纸纱复合带经纬纱密度不均匀的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于S7-200PLC及西门子MM440系列变频器控制的纸纱复合制袋机自动控制装置。该装置实现了袋速、袋长、纬密与切刀的速度匹配控制，胶槽温度、压辊加压和电机速度通过自动控制，使纸纱均匀粘合。工作及启停过程中保持平稳、无机械冲击。人机界面(HMI)MP377实时显示生产过程中电机、压辊、切刀和纸袋等生产线的真实运行参数和动作，故障实时监测和系统保护，确保人身安全及机器的可靠运行。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种纸纱复合制袋机自动控制装置，是由人机界面(HMI)MP377触摸屏、可编程序控制器S7-200PLC、西门子MM440变频器、开关元件、继电器、加热器、控制电源组成控制系统。总电源开关控制整个电路的供电，主电机开关、主机电机变频器与主机电机串联，主机电机变频器开关控制主机电机变频器；主机电机变频器与可编程序控制器S7-200PLC端子相连构成袋速控制回路；纬纱电机开关、纬纱电机变频器、纬纱电机串联，纬纱电机变频器开关控制纬纱电机变频器；纬纱电机变频器与可编程序控制器S7-200PLC端子相连构成纬纱电机速度控制回路；空压机开关、空压机电机串联，上胶槽加热器开关、上胶槽加热器串联，下胶槽加热器开关、下胶槽加热器串联，分别由可编程序控制器S7-200PLC控制KM13、KM14、KM15接触器；空压机电机开关、上胶槽加热器开关、下胶槽加热器开关控制KM13、KM14、KM15接触器，DC24V系统用电源对可编程序控制器S7-200PLC实时供电，DC24V系统用电源开关、DC24V系统用电源和KA6、KA7、KA8、KA9继电器控制连接，对压辊Ⅰ开关、压辊Ⅱ开关、压辊Ⅲ/Ⅳ开关和压辊Ⅴ开关的控制。

本实用新型的优点和产生的有益效果是：

1、本实用新型实现变频器平滑调速，使袋速、袋长、纬密与切刀的速度匹配；能够自动连续地完成上纸、布纱、上胶、控温、折边、翻边、剪切，剪切后的成品纸袋自动下机。胶槽温度、压辊加压和电机速度通过自动控制，使纸纱均匀粘合；能够准确剪切600tran～1200mm范围内设置的任意袋长。对五色标袋和各种图案的色标袋均能按设定长度准确剪切，能储存多种基本袋长，可以根据具体情况实现随时更改袋速、袋长、纬密等参数并使执行机构平滑过渡。能预置袋子的工件数，并实现自动记录完成工件数。制袋机生产5万条纸袋系统不会出现死机、乱刀、失控等现象，切袋长度不合格率控制在0.1％以内。当制袋机工作在1m/min～20m/min袋速范围内以及在加速或减速过程中系统稳定可靠工作，并且确保纸袋加工误差在-}-3/mm之内。在切袋过程中切刀不会阻挡行进中的复合纸，切刀提刀的时间可以灵活。控制系统结构及操作简单，人机界面能实时显示及控制。

2、可编程序控制器S7-200PLC具备完善的手动控制功能；在人机界面(HMI)设备发生故障时，能够自动检测故障，可以切换到手动控制方式。可编程序控制器S7-200PLC与西门子人机界面触摸屏MP377实时通讯，实现制袋机生产过程中的工艺、技术指标要求；

3、人机界面组态软件WinCCflexible完成生产过程的实时控制、制袋机关键部件运动及工作状态的同步监视、设备运行参数的实时显示。人机界面(HM1)实时显示生产过程中电机、压辊、切刀和纸袋等生产线的运行参数和关键运动部件的实时动作；对于袋长、袋速、纬密、胶槽温度、袋长修正等主要参数通过软键盘和增减按钮两种方式进行设定；各控制功能以转换开关界面实现，以编码器和色标两种传感器互锁方式测定袋长，以适应无色标和有色标两种工况下的切带要求；参数设定值系统自动记忆，下次开机工作无需重新设定。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是可编程序控制器S7-200PLC基本输入输出口端子配置。

图3是可编程序控制器S7-200PLC基本输入输出口端子接线。

图4是基于组态软件WinCCflexible的控制系统人机界面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种纸纱复合制袋机自动化生产装置的控制系统，是由可编程序控制器S7200PLC，西门子MM440变频器、开关元件，继电器，加热器，人机界面(HMI)MP377触摸屏构成。总电源开关1控制整个电路的供电。主电机开关2、主机电机变频器4与主机电机5串联，主机电机变频器开关3控制主机电机变频器4的启停，上机变频器4与可编程序控制器S7-200PLC端子相连构成袋速控制回路；纬纱电机开关6、纬纱电机变频器8、纬纱电机9串联，纬纱电机变频器开关7控制纬纱电机变频器8的启停，纬纱电机变频器8与可编程序控制器S7-200PLC端子相连构成纬纱电机速度控制回路，与袋速配合控制纬纱密度(见图2-3)。空压机开关10、空压机电机11串联；上胶槽加热器开关12、上胶槽加热器13串联；下胶槽加热器开关14、下胶槽加热器15串联，分别由可编程序控制器S7-200PLC控制KM13、KM14、KM15接触器，实时采集制袋机上下胶槽温度、袋长、袋速、色标信号输入至编程序控制器S7-200PLC，编程序控制器S7-200PLC控制继电器、接触器和MM440变频器；S7-200PLC与西门子人机界面触摸屏MP377实时通讯，实现切刀和胶槽温度的控制(参见图4)。空压机电机开关16、上胶槽加热器开关17、下胶槽加热器开关18控制KM13、KM14、KM15接触器，实现低压控制高压电器，保证安全。DC24V系统用电源20对S7-200PLC实时供电。DC24V系统用电源开关19、DC24V系统用电源20和KA6、KA7、KA8、KA9继电器控制连接，从而实现对压辊Ⅰ开关21、压辊Ⅱ开关22、压辊Ⅲ/Ⅳ开关23和压辊Ⅴ开关24的控制。实时显示及控制纸纱复合制袋机自动化生产的全过程。使袋速、纬密、袋长与切刀的速度匹配，胶槽温度与压辊加压智能调节，自动检测故障并能在异常情况下紧急停机。控制按钮和显示区采用人性化的精简设计，极大的方便了操作人员，减少了操作失误。

Claims (1)

1.一种纸纱复合制袋机自动控制装置，是由人机界面MP377触摸屏、可编程序控制器S7-200PLC、西门子MM440变频器、开关元件、继电器、加热器、控制电源组成控制系统，其特征是总电源开关(1)控制整个电路的供电，主电机开关(2)、主机电机变频器(4)与主机电机(5)串联，主机电机变频器开关(3)控制主机电机变频器(4)；主机电机变频器(4)与可编程序控制器S7-200PLC端子相连构成袋速控制回路；纬纱电机开关(6)、纬纱电机变频器(8)、纬纱电机(9)串联，纬纱电机变频器开关(7)控制纬纱电机变频器(8)；纬纱电机变频器(8)与可编程序控制器S7-200PLC端子相连构成纬纱电机速度控制回路；空压机开关(10)、空压机电机(11)串联；上胶槽加热器开关(12)、上胶槽加热器(13)串联；下胶槽加热器开关(14)、下胶槽加热器(15)串联，分别由可编程序控制器S7-200PLC控制KM13、KM14、KM15接触器；空压机电机开关(16)、上胶槽加热器开关(17)、下胶槽加热器开关(18)控制KM13、KM14、KM15接触器；DC24V系统用电源(20)对可编程序控制器S7-200PLC实时供电，DC24V系统用电源开关(19)、DC24V系统用电源(20)和KA6、KA7、KA8、KA9继电器控制连接，对压辊Ⅰ开关(21)、压辊Ⅱ开关(22)、压辊Ⅲ/Ⅳ开关(23)和压辊Ⅴ开关(24)的控制。

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