编号：
毕业设计说明书
题 目：复卷机卷纸优化设计
学 院：海洋信息工程学院
专 业：机械设计制造动化
学生姓名：**
学 号： 1416011031
指导教师：****
职 称：讲师工程师
题目类型： 理研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发
2018年6月5日
摘
国家包装纸张制作纸板消费国21世纪末期开始国家继续引进高科技设备国家纸板包装种样纸类生产量飞速发展全球生产消费中断收缩追赶先进国家生产水年中伴纸板产业技术断进步设备改造水生产水进步优化程中出现许容忽视问题造纸行业发展状况受广泛关注现阶段说造纸企业发达国家远远落现机器落加低劣性生产率先进造纸机器源合资企业外国企业国家先进机器少见常言道科学技术实验初生产力核心技术生产设备手中长期段时间生产产品低质量阻碍国家纸板类纸张产业发展丛林法发展绝原理引进国家利技术制作复卷机势必行
着代纸机生产线动化程度飞跃性发展着销售公司产品质量改善时复卷机性价更高标准求必控制复卷机整体性改善复卷机精度高度动化
文中复卷机高速双重底辊动控制系统研究设计复卷机动控制系统两部分分割复卷机控制系统传输控制系统复卷机控制系统西门子公司PLC传输系统采松系统复卷机控制系统复卷机外部设备控制体设备控制复卷机操作员操作生产时候输入设定数复卷机参数设置控制着历史数浏览数传输系统控制前辊底辊底电机变频控制稳定张力控制控制纸卷紧度达标准
文通复卷机性求工艺处理流程复卷机工作原理传动系统控制系统结构功中心机械序控制辅助设计根选择前底辊选传输系统控制原理传动电机选型确定复卷机终合理配置达佳运行状态提高卷纸效率减少复卷机出现纸病情况
关键词：动控制传输张力控制复卷机
Abstract
Since the end of the 21st century our country has continued to introduce hightech equipment and the production of paperboard packaging and various kinds of paper in our country has been developing rapidly since the end of the 21st centuryContinue to shrink and catch up with advanced countries in global production and consumptionIn recent years with the improvement and development of paperboard industry technology with the continuous emergence of equipment transformation level and production level problems a large number of famous paper industry development status has been paid attention to by the country and peopleHowever our country's low level of development and backward economy those paper enterprises compared with other developed countries are far behind Almost all the existing machines are backward with poor performance and productivity and some advanced papermaking machines mainly come from joint ventures and foreign enterprises and advanced machines in our country are very rareAs the saying goes the initial production capacity of scientific and technological experiments the production equipment of the core technology are not in their own hands and the products produced over a long period of time are of low quality hindering the development of our country's paperboard and various kinds of paper industriesThe law of the jungle is the absolute principle of developmentTherefore the introduction of other countries and the use of selftechnology to make rewinder is imperative
With the rapid development of the automation of modern paper machine production line and the improvement of the quality of the product by the sales company there is a higher standard for the ratio of performance to price of the rewinderThe overall performance of the rewinder necessary to be controlled and the automation of the accuracy and height of the rewinder improved
In this paper the research and design of the automatic control system of high speed double bottom roll of rewinder is presented The two parts of the automatic control system of rewinder are divided into two parts namely the control system of rewinder and the transmission control systemThe control system of rewinder uses Siemens PLC and the transmission system adopts Panasonic systemThe control system of rewinder is to control the external equipment and the body equipment of the rewinder the operation of the rewinder operator the input of the data set during the production the setting of the parameters of the rewinder controlling the historical data and the browsing dataThe main control of the transmission system is the frequency conversion control of the front and back rollers and the motor of the roller bottom which makes the tension control stable System so that the control paper roll tightness up to the standard
The paper mainly adopts the performance requirements of the rewinding machine and the process flow of the rewinding machine It is based on the working principle of the rewinding machine the structure and function of the transmission system and the control system and the sequential control of the machine is designed as an auxiliary The selection of the roller the control principle of the transmission system and the selection of the drive motor are used to determine the final reasonable configuration of the rewinder and achieve the best operating conditions In order to improve the efficiency of roll paper and reduce the occurrence of paper disease in the winder
Keywords Automatic control transmission tension control rewinder
1 绪
11 国国外造纸工业现状
造纸工业农牧产业废弃木竹芦苇稻草等原料等通科学技术生产通进行良性循环实现电子资源重基础材料产业循环济高特性新济增长国济开发中通造纸科学技术开发研究规模效益显著具容量市场潜发展里林业农业环境保护印刷包装化学工业机械制造动控制运输相关产业发展明显促进作
国家纸纸板生产消费世界属名列前茅生利方面国作世界济速度快国家造纸产业面资源枯竭源足环境约束越越造纸产业结构调整实现现代产业转换现造纸产业持续发展
12 国造纸产业转型存问题
造纸产业变化程中问题原料供应需求间矛盾独立创新力弱节减排务艰难长远国企业规模造纸工业创新力较薄弱研究中没形成机整体引进技术消化吸收技术新设备验位等足型工业化设备：型蒸馏筛选漂白高效率纸浆设备复卷机流浆箱压光机等重设备赖国外进口
世界规模纸浆设备供应处垄断阶段长期少数国家制作纸浆设备公司拥着拟优势品牌搜索开发力准确制造强财务实力深层次市场扩展力纸浆造纸设备供应基处垄断状况短时间变化困难
13 国造纸行业发展趋势
着国工业化信息化城市化市场济化国际化彻底开发济结构转型速度加快造纸产业结构越越合理产业结构问题断凸显改善原料质量问题减少环境污染产品结构进行优化企业结构布局进行合理安排促进产业资源合理分配造纸行业协调发展
研发高度适具独立知识产权设备加强国际顶尖技术研究开发设备技术独立创新消化相互结合加强产业技术设备系统集成创新完善提高产业关键技术般技术设备研究开发解决限制国造纸行业发展技术瓶颈提升造纸工业整体水
14 文章研究工作方
复卷机工作卷纸程控制复卷机传动动作PLC序控制文中分析复卷机张力控制原理电机负载选择法提出生产设计复卷机控制系统设计选择完成复卷机传动辅助传动机型调试
2 复卷机组工作原理
21 复卷机立体图
图 21 1复卷底辊2纸芯锁3压纸辊设备4压纸辊5推纸装置6真空杯式纸芯装载器7断纸刀纸幅保持架8底辊吸风机9复卷部分引纸
图 22 1成品纸辊卸载装置2压区保护端部贴胶带装置
干部纸机出卷出母卷通型行吊车运送复卷机退纸架割刀胶带贴做出三角形引纸头引引纸头工工艺放置舒展棍启动夹紧引纸棍分纸刀张力检测前底辊粘胶带纸全部卷出升断纸刀撕掉卷出纸粘固熔胶纸芯吸进放前底辊间降顶针顶紧压纸辊降挡板降引纸程结束准备复卷
22 复卷机工作描述
复卷机运作开始卷纸切割纸张然前辊底压纸辊三角模式中运行
开始复卷程中事先设定号复卷机张力（岗位设置张力1400Nm）复卷控制非常关键纸卷张力程度决定纸卷出卷质量纸卷紧度松边
切割纸张程整母卷幅宽分切成系统先前设定数纸卷幅宽数纸卷达系统设定幅宽割刀必须移校指定位置误差超3mm校队割刀时检查刀片状态发现钝必须时换掉
复卷时候纸卷实际直径提升13m15m非常重程度影响纸卷紧度外前底辊间应负荷分配忽视影响素
设备复卷状态程度受控制室调控开始卷纸切割纸张分纸卷三程纸卷通复卷机状态处传动系统控制根先前设定参数运行
复卷机工作中需工完成引纸卷出纸头堵头贴标签
23 复卷机张力控制系统
复卷机釆系统张力控制系统复卷时电动机扭矩产生复卷机课题张力扭矩控制转速取决时移动线速度
24 复卷机复卷时底辊电机负载特性容量选择
1加减速力矩外等指定速度动态扭矩利电机逆变器载容量满足选择电机容量时考虑
2忽略空载转矩5
公式：
（2 1）
（2 2）
述式子中变量标指代量纲测量值果存该标表明变量相值 张力 纸卷直径 带材线速度指代转动速率具体指代负载功率时指代减速机速
外线发生变化情况转矩纸卷直径具显著反例关系伴降低出现定减速外转速纸卷应直径具显著反例关系伴降低增长般说功率存联系换言直径发生变化程中负载功率保持固定数值
张力极限值发生改变情况核心指标存结合开卷程功率发生改变状况进行具体说明：形成张力时候线速度时候纸卷达预期值负载转矩达极限值般情况处 A点时()速率提升程中伴V断增加n断提升 假设程中D没发生变化乙极限值发生改变工作点变化B改变
（2 3）
特定速率生产程中发生改变伴D降低n持续扩增定规律缩减D 降低极值时候n扩增极限值程中发生变化
速率断降低程中假设发生变化工作点发展D复卷时工作点移动轨迹开卷完全D起始点通CB终抵达A
该负载特性设备恒功率调速特性完全致假标准转速运算出该设备额定功率：
（2 4）
符合复卷机制造程中速率求实际调速特性详见图23结合该图够发现开卷B点时候设备电压改变标准电压时弱磁控制已正式进行转变功率发生变化调速区电压继续保持变磁链定程度减弱外转矩电流形成转矩转动速率间具明显反例关系设备负载转矩电流设备运行时候发生变化然会造成断纸果
方法电动机恒功率调速范围应该等纸卷直径变化范围设备功率等级通常超1MW通常应异步电动机颠覆转矩伴n增加言降低 恒功率调速区间受明显约束通常情况卷径改变幅度约3～4某条件达更卷径改变幅度时候假调速区间设备法满足负载需求处理类问题方法维持设备转矩发生变化情况增加设备额定转速时相应电动机额定功率增倍
（2 5）
该设备具调速特性详见图23体积重量程度受转矩影响根种方法提升功率设备体积重量发生改变然变频器实际功率定程度提升应种设备AB段设备负载转矩电流提升极限值发生变化改变BB 段然处设备恒转矩调速区伴D降低n增加电压水定程度提高负载转矩电流明显降低负载功率未发生改变B点时候n电压改变标准值弱磁控制逐步发挥作外B C段时候电压功率未发生改变负载转矩电流降低定水发生变化
图 23 转矩功率转速基关系
25 复卷机张力控制系统
张力控制系统说两整体电机速度差前面复卷机总体电机速度面母卷电机速度快相复卷机卷纸速度带动面母卷电机运行MS系统出设定数值利转矩环转矩进行调控张力通常调控定区间中张力控制精度受定影响果装配张力传感器效提升精度复卷机运行速度55mmin提高2000mmin直保持着稳定运行保证纸卷紧度
26 张力控制调速系统
进行复卷前必须先引纸时候张力控制机械调整空运状态引纸程中转变联动工作状态母卷机械复卷机机械间形成定水张力较慢速率卷出辊底完全建立张力引纸工艺程求母卷张力够滑度复卷机处张力利完成引纸
生产程中果突然纸面整者纸芯放置整剧烈抖动发生断纸张力彻底消失时候转速环未运行设备转矩发生改变张力转矩速率发生变化进造成开卷机较短时间加速直持续飞车开卷机停车反旋转时存较高风险必须采取断纸保护措施
27 间接张力制
般通转矩定控制张力系统恒功率调速结合控制环节进行具体实现问题样线速度V进行运算
纸卷直径D计算
直径存定关联先算纸卷直径
（2 6）
数字控制系统说变量相值定述式子调节特定表达式
（2 7）
式子中线速度基值通常选线速度基值纸卷直径基值通常选设备纸卷直径基值具体指代转速基值般选标准转速时指代系数明确急减速常数设备停止运行时候纸卷直径应原数发生改变
(2)转速定计算
够开卷程中设备ASR调整饱状态必须调整实际转速
（2 8）
(3)正限幅定计算
控制框图39知张力建立
式子中时指代张力转矩定指代加减速动态转矩定具体指代机械空载转矩定转矩定全部相值知
电动机张力转矩定：
（2 9）
式子中纸卷直径纸卷直径相张力
张力定相值张力定测量值电动机动态转矩定
（2 10）
纸卷直径变化慢般认指代电动机时求出飞轮转矩：
（2 11）
电动机机械飞轮转矩纸卷直径D关卷材飞轮关
（2 12）
重力加速度卷材重卷材宽度减速机速
28 直接张力控制系统
种系统说较细微转速变化形成张力变化 避免振荡超定水张力调节器引纸工作进行前工作必须先通间接张力进行调控投张力调节器复卷结束前必须先张力调节器撤销
利转速定控制张力直接张力控制系统种系统开卷材料般情况拉伸性非常理想弹性材料张力调控奠定良基础复卷机机处复卷高级食品包装纸选通转速定控制直接张力控制系统
29 复卷机双辊负荷分配
纸张复卷机复卷程中般情况会特定频率导致底辊出现震动导致端面针复卷纸卷说外观整性存较严苛求复卷时候结合负荷分配参数调节够避免底辊震动导致相关纸面问题外纸卷程度体现出紧外松效果
图 24 复卷机基原理图
Rf前底辊半径（m）
前底辊电机扭矩（Nm）
Ru卷纸辊半径（m)
F总开卷张力（N)
卷曲力辊底扭矩扭矩差
f张力设定值
辊底电机扭矩（Nm）
Rr底辊半径（m）
减速机速in1n2
w纸幅宽度（m）
卷曲力结合卷纸硬度控制+卷曲力设定值
卷曲力扭矩等0时候前辊底扭矩辊底扭矩完全致
前辊底应减速辊径存差异
底辊扭矩缩减半卷曲力前底辊扭矩添加半卷曲力
卷曲力添加入电机控制回路中加减速时发生变化
3 复卷机传动系统
31 复卷机电源
应电源类型包括分配情况
传动电机般情况柜供电电源 进行调控
复卷机体电机通常情况柜供电电源进行调控
PLC控制柜供电电源应先进UPS电源供电进行调控
32 传动系统原理图
图 31 复卷机运行中传动原理图
传动系统应电动机功率未超1MW般应交直交电压型PWM变频器
结合图31够发现复卷机运行程中前底辊电动机转速转矩方存差异功率流指定底辊电动机外开卷运行程中电动机转速转矩方存差异运行生状态外电路般言应公直流母线方案够部分逆变器衔接特定直流母线采取类安排方式开卷机提供生功率利直流母线输送前辊底电动机降低整流器容量
33 复卷传动电机选型
复卷机技术数 卷纸轴直径620mm原纸卷直径极限值等3500mm设计车速2500mmin纸幅工作张力1400Nm原纸卷限速直径等1000mm底辊直径 750mm
34 退纸辊电机选型
结合设备负载特性进行分析选择
退纸辊转速极限值：
退纸辊低转速：
退纸辊调速范围：
选择减速机速：原纸卷直径通常等1000mm退纸辊提升转速极限值时候
（3 1）
退纸辊电机功率：
取
电机功率退纸辊扭矩极限值进行运算需实现扭矩核算 时分析 15倍动态力矩裕量设备额定功率等650KW时应减速等282减速箱达复卷机时求工作性
35 底辊电机选型
匀速卷纸时纸幅张力发生改变电机输出力矩区间较应减速箱车速达极限值情况电机转速通常情况调节额定转速够电机选择佳
前底辊选择规格完全致电机标准转速般等1550
减速机速
满足转矩求底辊电机功率应选：
稳定速度卷纸程中纸幅张力发生变化前底辊电机提供轴功率通常
结合运算额定功率值展开选取极限值符合功率求
具体选定辊底电动机额定功率300KW额定转速1248rpm配转速147减速箱
36 退纸辊调试
表 31退纸辊调试选择表
母卷直径（mm）
转速（rpm）
长度（）
量（KJ）
重量（kgm2）
加速功率（KW）
减速功率（KW）
张力加速功率（KW）
张力加速功率（KW）
张力减速功率（KW）
急停功率（KW）
3500
199
100
10548
194416
3826
3826
881
3051
6771
702
根表31退卷机性数
表 32 复卷机电机基性选择表
退卷机测试结果见表33
退卷机母卷长度暂定6400mm退纸辊直径Ds纸张厚度密度重量退纸辊转速
母卷直径D通公式出
表 33 复卷机电机功率范围选择表
三表知：设备标准功率等650KW搭配减速等282减速箱达复卷机性求够稳定运行
37 前底辊调试
表 34 前辊底基性选择表
表 35 母卷样式选择表
加速时间（s）
减速时间（s）
急停时间（s）
速度（mmin)
张力（Nm)
张力（Nm)
纸张幅宽（mm）
密度（kgm2）
重量（gm2）
母卷直径（mm）
退纸辊直径（mm）
复卷直径（mm）
纸芯直径（mm）
55
55
30
2000
2000
500
6460
1000
225
3500
614
1500
100
表 36 母卷电机功率选择表
纸卷直径（mm）
转速（rpm）
长度（)
量（KJ)
重量（kgm2）
加速功率（KW)
减速功率（KW）
张力加速功率（KW）
张力减速功率（KW）
张力减速功率（KW）
急停功率（KW）
1500
424
100
5854
23708
2124
2124
5224
2899
976
389
根三表：张力功率般40615KW相应加速功率等2124KW前辊底设备完全致参数设定存差异单电机展开检测
表 37 电机功率范围选择表
表 38 前辊底电机选择表
根表363738：选定辊底电动机额定功率300KW标准转动速率等1248rpm选择符合该指标减速箱达复卷机求功
38 复卷机控制系统传动系统数交换
复卷机控制系统东芝传动利实现信息交换程序编写般情况英文环境进行
表 39 传动系统数址表
址
注释
说明
信号等1时候控制条件改变卷纸条件时候允许信号输出准备卷纸
信号等1时候通手动方式进行运行外真时候开卷机利信号速度进行调控
发送2秒脉爬行请求信号传动 等1时候传动爬行提升设定值
操作钮发送2秒脉请求信号传输传动等1时候请求传动运行结合加速时间速率提升设定值
设备定运行停止开卷机时候调整手动运行
信号等1时候传动转纸张舒展辊顶
信号1时候复卷机法完成操作 全部操作允许信号等1时候放卷机会通速度极限值停止复卷机速率逐渐降低0信号1时候设备应减速时间进行具体设置
信号1时候前底辊够转变停止模式
信号等1时候纸张保持条处升位置
DB142DBX33
Jog Forward (Maintained)
信号1时点动前请求开
DB142DBX34
Jog Backwards (Maintained)
信号1时点动退请求开
DB142DBX35
Web break (Maintained)
信号1时断纸状态激活
DB142DBX36
Unwinder jog for clutch closing (Maintained)
信号1时开卷机前缓慢摆动
DB142DBX41
Unwinder manouvering crawling permitted (Maintained)
手动模式制动器开时信号必须1信号0时手 动模式允许果操作模式信号0 制动器够减速时间中停止
引纸模式请求时信号必须1操作时保持 真信号0时进行操作程中假信号0复卷机必然加速时间调整0
运行模式请求时候信号应1信号0时候手动模式难进行进行操作程中假信号0设备会根加速时间减少车速
信号1时候传动开始进行读取工作员操作直径设置钮时候信号1
DB142DBX47
UW Manual crawling SP from Panel (Maintained)
电位计设置手动爬行速度时信号1
DB142DBX50
Set change on (Maintained)
复卷机停止开卷机处扭矩张力控制模 式信号1进制动器够充足时间实现换卷序
踢纸器动作时候信号1
DB142DBX52
Winding force control on (Maintained)
信号1允许前底辊根工作 果信号0前底辊停
DB142DBX53
Unwinder tension control on (Maintained)
信号1允许开卷机工作 张力设定值
DB142DBX54
张力控制请求进行正式取消时候信号调整1
DB142DBX55
Unwinder clutch close (Maintained)
信号1制动器够调节操作模式假时候信号0制动器限速条件进行操作
接合张力开时候信号1
传输摩擦力测量请求时候信号1
引纸模式开张力控制预设功开时信号1时候未进行张力控制
前底辊反转时信号1引纸 模式时候进行应
39 动停止功
张力控制外复卷机传输控制通常情况动停止十分关键程外应长度值直径值进行合理设定避免失张力出现急停情况外设备动停止包括三类模式：复卷机动停止模式开卷机直径动停止模式复卷机3动停止模式3停止模式果计算出停止传输系统模式话动选择电脑画面选择第停止模式
结合图32知系统传输允许长度技术信号传动系统运行长度进行计算反馈控制系统传动系统结合复卷长度设定值展开运算计算值改变长度停止区间时候控制系统长度停止传动系统够传输相应停止时间
图 32 复卷机长度动停止功框图
结合图33知系统求传输复卷直径停止信号 时复卷实际直径值输送传动系统根纸张参数运算必须停车长度值传输相应停止时间
图 33 复卷机直径动停止功框图
图 34 复卷机直径动停止功框图
结合图34知控制系统够传输开卷直径设定值传动系统结合纸张参数分析停车应长度值传输停车请求停止求时间进行反馈
4 复卷机控制系统
研究结合实际需求选择西门子应S74162程序运行软件
控制站设备机戴尔工控机相应运行工具
控制站软件够提供项参数中较具代表性包括复卷控制状态值测量值等实现通信状态实时监控
控制站户包括两类分工程师操作员
工程师户权限展开调节参数调节合理水
操作员具权限包括：
（1） 调控设备项动作
（2） 设定复卷机智化停止
（3） 设置切刀具体部位
（4） 纸幅宽度前底辊负荷分配曲线
（5） 参数够设备控制面板中进行具体设置
（6） 通常说速度加减速时间等参数展开具体设定
41 PLC控制系统硬件组态
建立硬件组态图详见图站挂 4ET200站干绝值编码器
图 41 西门子S7400 PLC硬件组态图
图 42 复卷机控制系统选型表
42 控制站软件画面
复卷机控制站通工具实现画面组态工作员够设备彼交控制面板设备全部参数进行具体设定判定设备工作情况否稳定软件运行环境英文显示
43 画面
控制面板核心功包括：
（1） 选择种停机机制中较具代表性包括根卷纸芯直径停机纸卷直径停机等
（2） 纸芯直径具体设置涉纸卷具体直径已卷完纸卷直径
（3） 纸卷长度设定求长度前已卷完纸卷长度
（4） 卷停机直径具体设定已卷完直径套已卷完纸卷直径
（5） 芯规格选择设定3英寸6英寸12英寸两种规格纸芯
（6） 纸种信息输入涉种参数中较包括纸幅宽度克重等
（7） 系统结合项运行数中较包括前底辊扭矩扭矩卷曲力张力进行实时调整
（8） 复卷机速度设定复卷机实际速度引纸速度设置限定速度设定
（9） 放卷方选取放卷机压纸辊工作状态
（10） 复卷机工作停止调控
（11） 纸尾喷胶选取（点喷连喷）动换卷控制
44 切刀位置调整
（1） 操作侧具体位置显示般情况应感应检测
（2） 纸芯止动器实际位置显示感应检测
（3） 切刀速度补偿根复卷机速度
（4） 纸卷规格设置相应规格结合切刀位置获取
（5） 母卷幅纸边实际宽度
（6） 复卷纸卷设定相关参数结合纸卷规格进行具体设定
（7） 切刀选取相应状态两边刀定进行科学选择
45 压纸辊负载曲线调整
（1） 般情况结合纸卷直径展开调节
（2） 放卷机位置纸卷直径实时信息
（3） 选取PID控制
（4） 负载曲线中负载力设定值压纸辊通标准化校准获取设定值外调节传动侧负载复卷纸卷长度等素
46 底辊负荷分配曲线调整
般调节前底辊应运行速度差复卷纸卷紧度具重影响 复卷纸卷般情况求纸卷紧外松
（1）例超50时候百分达较高水前底辊速差相较（2）外面板钮分配曲线展开调节
（3）显示项重参数中较包括底辊负荷分配例设定值具体卷曲力等
（4）设定复卷速率进行显示
（5）设定张力进行显示
（6）设定引纸速率减速度时间设置
47 生产控制流程
动停机控制包括种模式中较包括复卷纸卷长度停止模式原纸卷直径停止模式等
动停机控制说够纸卷项参数展开调控进复卷出纸卷够符合实际需求
动停机纸卷参数控制误差区间：
断纸时候长度计数停止
48 纸卷动换卷序控制
应工具特定功纸卷动换卷程序进行填写般启动命令独立运行般说序控制采取手动方式调控述设备动作
卸纸斗
安全栅
顶轴器
压纸辊
踢纸器
热溶胶喷胶系统
断纸刀
49 复卷机动启动序
般纸卷动换卷序控制涵盖特定控制功块 操作换卷序控制钮卸卸纸斗进行述动作：
纸芯加载
压区安全栅定程度降低
压纸辊降低
允许操作员调节运行模式
5 复卷机序控制
般结合复卷机运行原理进行相关设计执行机构结合定秩序程序展开调控进实现种动作够复卷机展开智化调控复卷机序控制包含纸芯动加载序纸芯输送动换卷序外设备控制程序够通工具进行编写
（1）加载序
实现设备运转时纸芯转移指定位置动换卷操作具体情况详见图
图 51 复卷机运行前加载动作图
复复卷母卷结尾纸卷时纸芯传输底辊处实现智化换卷
（2）纸芯输送动换卷序
换卷时候时实现两程分纸芯数值底辊换卷程度表现出设备高效性幅度降低生产时间详情见图
图 52 纸芯输送动换卷流程图
图 53 纸芯输送动换卷流程图
51 顶轴器动校准位置
顶轴器结合纸卷校准位置进行设定操作顶轴器够实现校准电动机促顶轴器轴调整边刀位置外顶轴器位置利传感器进行测定
52半动调刀设置
般通移动装置实现成移动利交流电机展开调控移动速率展开准确调节
传感器通常情况装配基座分条刀位置进行准确检测时信息输送分条刀控制面板调刀位置时候必须复卷机停止运行外位置调节纸幅条件完成
53压纸辊控制
种装置WinCC专门控制界面压纸辊曲线够进行种调节般说压纸辊负载复卷时候中伴纸卷直径发生定改变部分情况纸卷直径相较承受实际负载处较低水 设备工作时压纸辊液压部分情况会调节卸压状态
负载值结合传感器压力实现反馈控制结合相关参数展开校验中较包括液压缸长度压纸辊横梁重量等
52 震动传感器
压纸辊横梁通常装配种装置纸卷震动水展开测定假纸卷震动超定水通常会导致张力出现波动时候应该复卷机运行速率降低震动值定水时候复卷机应该进行减速
53 复卷卷曲力
WinCC专门控制界面结合紧度标准曲线展开调整够纸卷直径值划分4断点进行合理设置中两点固定变外两点应结合实际需求进行设定设定结束曲线值运行程中传输传动系统进底辊负荷展开科学调控
54 纸幅运行张力
纸幅张力般结合控制面板展开调节张力水通趋势图进行具体体现
55 静态张力
静态张力通常利WinCC展开调节纸卷结束复卷机调节静态张力够切断纸幅维持底辊外静态张力够超纸幅张力防止张力超定水进导致纸张受损伤
56 结合张力
根张力WinCC展开调节张力断纸纸幅结合复卷机中外张力够超纸幅张力防止张力超定水导致纸张损伤
57 纸卷运行曲线
复卷时候类运行状态通特定形式进行显示中较参数包括张力电机扭矩等
58 历史曲线
WinCC够储存两月数信息画面够历史数进行详细查涉元化曲线类型中较包括速度 纸卷直径等工程师设备历史曲线展开查设备工作状态进行测定 够根该曲线设备障展开分析
59尘系统
种系统通常涵盖两套静电尘装置通常配置种器件中较包括真空吸尘箱 抽风风机等外真空洗尘箱通常设置喷嘴口真空吸尘箱说般装配切刀处两侧真空吸尘箱利喷嘴口纸毛进行吸取 时吹风流量结合吹风风机实际频率展开科学调控
吹风风机技术参数：风量
抽风风机技术参数：风量
结合生产设备实际求应工作设备实现画面组态涉种类型中较具代表性包括生产数输入复卷机工作控制控制面板切刀参数输入控制画面控制系统维护画面等
述组态画面涉完毕普通系统通信实现控制信息互换进复卷机展开智化调控
6 总结
首先文先介绍复卷机性特点接着讲解双底辊复卷机结构出 复卷机性参数时运行流程展开具体描述提出方面控制需求建立标准化运行模式
针复卷机控制系统言研究作核心控制器应WINCC组态软件设计控制程序建立严谨控制系统研究针硬件组态展开综合性述通WINCC组 态工具设计PC控制系统相关工作员提供更优良控制画面开发专门设备维护画面进便类设备进行效维护
针传动系统说研究应张力控制闭环控制系统结合相关求分析传动电机实际容量时电机展开科学调试外控制系统通信利协议实现通信研究设计动停止功框图复卷直径直径等够进行合理控制
调试工作系统运行非常工作速率保持2000Mmin生产性符合相关生产求确保产品具出众质量
纸机发展革新速率非常快纸机工作速度断优化复卷机性需求更严苛符合设备生产需求必须张力控制系统展开更科学设计
复卷机运行效率助系统改造方式获提升复卷机切刀刀距展开调控时候通常损耗时间较假实现切刀刀距智化调节改变复卷机车速条件优化生产效率
毕设程枯燥乏味复卷机门较冷门课题资料源少直缺少完成次毕设动力刘海浪老师直厌烦督促教导完成毕设够坚持完成毕设动力源泉里深谢意献刘海浪老师文选题设计者系列研究工作老师予私帮助老师时事务繁然次提出问题仔细解答老师指导鼓励受益匪浅
感谢斯道拉恩索广西浆纸限公司A班位事谢谢
参考文献
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毕业设计说明书
题 目：复卷机卷纸优化设计
学 院：海洋信息工程学院
专 业：机械设计制造动化
学生姓名：**
学 号： 1416011031
指导教师：****
职 称：讲师工程师
题目类型： 理研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发
2018年6月5日
摘
国家包装纸张制作纸板消费国21世纪末期开始国家继续引进高科技设备国家纸板包装种样纸类生产量飞速发展全球生产消费中断收缩追赶先进国家生产水年中伴纸板产业技术断进步设备改造水生产水进步优化程中出现许容忽视问题造纸行业发展状况受广泛关注现阶段说造纸企业发达国家远远落现机器落加低劣性生产率先进造纸机器源合资企业外国企业国家先进机器少见常言道科学技术实验初生产力核心技术生产设备手中长期段时间生产产品低质量阻碍国家纸板类纸张产业发展丛林法发展绝原理引进国家利技术制作复卷机势必行
着代纸机生产线动化程度飞跃性发展着销售公司产品质量改善时复卷机性价更高标准求必控制复卷机整体性改善复卷机精度高度动化
文中复卷机高速双重底辊动控制系统研究设计复卷机动控制系统两部分分割复卷机控制系统传输控制系统复卷机控制系统西门子公司PLC传输系统采松系统复卷机控制系统复卷机外部设备控制体设备控制复卷机操作员操作生产时候输入设定数复卷机参数设置控制着历史数浏览数传输系统控制前辊底辊底电机变频控制稳定张力控制控制纸卷紧度达标准
文通复卷机性求工艺处理流程复卷机工作原理传动系统控制系统结构功中心机械序控制辅助设计根选择前底辊选传输系统控制原理传动电机选型确定复卷机终合理配置达佳运行状态提高卷纸效率减少复卷机出现纸病情况
关键词：动控制传输张力控制复卷机
Abstract
Since the end of the 21st century our country has continued to introduce hightech equipment and the production of paperboard packaging and various kinds of paper in our country has been developing rapidly since the end of the 21st centuryContinue to shrink and catch up with advanced countries in global production and consumptionIn recent years with the improvement and development of paperboard industry technology with the continuous emergence of equipment transformation level and production level problems a large number of famous paper industry development status has been paid attention to by the country and peopleHowever our country's low level of development and backward economy those paper enterprises compared with other developed countries are far behind Almost all the existing machines are backward with poor performance and productivity and some advanced papermaking machines mainly come from joint ventures and foreign enterprises and advanced machines in our country are very rareAs the saying goes the initial production capacity of scientific and technological experiments the production equipment of the core technology are not in their own hands and the products produced over a long period of time are of low quality hindering the development of our country's paperboard and various kinds of paper industriesThe law of the jungle is the absolute principle of developmentTherefore the introduction of other countries and the use of selftechnology to make rewinder is imperative
With the rapid development of the automation of modern paper machine production line and the improvement of the quality of the product by the sales company there is a higher standard for the ratio of performance to price of the rewinderThe overall performance of the rewinder necessary to be controlled and the automation of the accuracy and height of the rewinder improved
In this paper the research and design of the automatic control system of high speed double bottom roll of rewinder is presented The two parts of the automatic control system of rewinder are divided into two parts namely the control system of rewinder and the transmission control systemThe control system of rewinder uses Siemens PLC and the transmission system adopts Panasonic systemThe control system of rewinder is to control the external equipment and the body equipment of the rewinder the operation of the rewinder operator the input of the data set during the production the setting of the parameters of the rewinder controlling the historical data and the browsing dataThe main control of the transmission system is the frequency conversion control of the front and back rollers and the motor of the roller bottom which makes the tension control stable System so that the control paper roll tightness up to the standard
The paper mainly adopts the performance requirements of the rewinding machine and the process flow of the rewinding machine It is based on the working principle of the rewinding machine the structure and function of the transmission system and the control system and the sequential control of the machine is designed as an auxiliary The selection of the roller the control principle of the transmission system and the selection of the drive motor are used to determine the final reasonable configuration of the rewinder and achieve the best operating conditions In order to improve the efficiency of roll paper and reduce the occurrence of paper disease in the winder
Keywords Automatic control transmission tension control rewinder
1 绪
11 国国外造纸工业现状
造纸工业农牧产业废弃木竹芦苇稻草等原料等通科学技术生产通进行良性循环实现电子资源重基础材料产业循环济高特性新济增长国济开发中通造纸科学技术开发研究规模效益显著具容量市场潜发展里林业农业环境保护印刷包装化学工业机械制造动控制运输相关产业发展明显促进作
国家纸纸板生产消费世界属名列前茅生利方面国作世界济速度快国家造纸产业面资源枯竭源足环境约束越越造纸产业结构调整实现现代产业转换现造纸产业持续发展
12 国造纸产业转型存问题
造纸产业变化程中问题原料供应需求间矛盾独立创新力弱节减排务艰难长远国企业规模造纸工业创新力较薄弱研究中没形成机整体引进技术消化吸收技术新设备验位等足型工业化设备：型蒸馏筛选漂白高效率纸浆设备复卷机流浆箱压光机等重设备赖国外进口
世界规模纸浆设备供应处垄断阶段长期少数国家制作纸浆设备公司拥着拟优势品牌搜索开发力准确制造强财务实力深层次市场扩展力纸浆造纸设备供应基处垄断状况短时间变化困难
13 国造纸行业发展趋势
着国工业化信息化城市化市场济化国际化彻底开发济结构转型速度加快造纸产业结构越越合理产业结构问题断凸显改善原料质量问题减少环境污染产品结构进行优化企业结构布局进行合理安排促进产业资源合理分配造纸行业协调发展
研发高度适具独立知识产权设备加强国际顶尖技术研究开发设备技术独立创新消化相互结合加强产业技术设备系统集成创新完善提高产业关键技术般技术设备研究开发解决限制国造纸行业发展技术瓶颈提升造纸工业整体水
14 文章研究工作方
复卷机工作卷纸程控制复卷机传动动作PLC序控制文中分析复卷机张力控制原理电机负载选择法提出生产设计复卷机控制系统设计选择完成复卷机传动辅助传动机型调试
2 复卷机组工作原理
21 复卷机立体图
图 21 1复卷底辊2纸芯锁3压纸辊设备4压纸辊5推纸装置6真空杯式纸芯装载器7断纸刀纸幅保持架8底辊吸风机9复卷部分引纸
图 22 1成品纸辊卸载装置2压区保护端部贴胶带装置
干部纸机出卷出母卷通型行吊车运送复卷机退纸架割刀胶带贴做出三角形引纸头引引纸头工工艺放置舒展棍启动夹紧引纸棍分纸刀张力检测前底辊粘胶带纸全部卷出升断纸刀撕掉卷出纸粘固熔胶纸芯吸进放前底辊间降顶针顶紧压纸辊降挡板降引纸程结束准备复卷
22 复卷机工作描述
复卷机运作开始卷纸切割纸张然前辊底压纸辊三角模式中运行
开始复卷程中事先设定号复卷机张力（岗位设置张力1400Nm）复卷控制非常关键纸卷张力程度决定纸卷出卷质量纸卷紧度松边
切割纸张程整母卷幅宽分切成系统先前设定数纸卷幅宽数纸卷达系统设定幅宽割刀必须移校指定位置误差超3mm校队割刀时检查刀片状态发现钝必须时换掉
复卷时候纸卷实际直径提升13m15m非常重程度影响纸卷紧度外前底辊间应负荷分配忽视影响素
设备复卷状态程度受控制室调控开始卷纸切割纸张分纸卷三程纸卷通复卷机状态处传动系统控制根先前设定参数运行
复卷机工作中需工完成引纸卷出纸头堵头贴标签
23 复卷机张力控制系统
复卷机釆系统张力控制系统复卷时电动机扭矩产生复卷机课题张力扭矩控制转速取决时移动线速度
24 复卷机复卷时底辊电机负载特性容量选择
1加减速力矩外等指定速度动态扭矩利电机逆变器载容量满足选择电机容量时考虑
2忽略空载转矩5
公式：
（2 1）
（2 2）
述式子中变量标指代量纲测量值果存该标表明变量相值 张力 纸卷直径 带材线速度指代转动速率具体指代负载功率时指代减速机速
外线发生变化情况转矩纸卷直径具显著反例关系伴降低出现定减速外转速纸卷应直径具显著反例关系伴降低增长般说功率存联系换言直径发生变化程中负载功率保持固定数值
张力极限值发生改变情况核心指标存结合开卷程功率发生改变状况进行具体说明：形成张力时候线速度时候纸卷达预期值负载转矩达极限值般情况处 A点时()速率提升程中伴V断增加n断提升 假设程中D没发生变化乙极限值发生改变工作点变化B改变
（2 3）
特定速率生产程中发生改变伴D降低n持续扩增定规律缩减D 降低极值时候n扩增极限值程中发生变化
速率断降低程中假设发生变化工作点发展D复卷时工作点移动轨迹开卷完全D起始点通CB终抵达A
该负载特性设备恒功率调速特性完全致假标准转速运算出该设备额定功率：
（2 4）
符合复卷机制造程中速率求实际调速特性详见图23结合该图够发现开卷B点时候设备电压改变标准电压时弱磁控制已正式进行转变功率发生变化调速区电压继续保持变磁链定程度减弱外转矩电流形成转矩转动速率间具明显反例关系设备负载转矩电流设备运行时候发生变化然会造成断纸果
方法电动机恒功率调速范围应该等纸卷直径变化范围设备功率等级通常超1MW通常应异步电动机颠覆转矩伴n增加言降低 恒功率调速区间受明显约束通常情况卷径改变幅度约3～4某条件达更卷径改变幅度时候假调速区间设备法满足负载需求处理类问题方法维持设备转矩发生变化情况增加设备额定转速时相应电动机额定功率增倍
（2 5）
该设备具调速特性详见图23体积重量程度受转矩影响根种方法提升功率设备体积重量发生改变然变频器实际功率定程度提升应种设备AB段设备负载转矩电流提升极限值发生变化改变BB 段然处设备恒转矩调速区伴D降低n增加电压水定程度提高负载转矩电流明显降低负载功率未发生改变B点时候n电压改变标准值弱磁控制逐步发挥作外B C段时候电压功率未发生改变负载转矩电流降低定水发生变化
图 23 转矩功率转速基关系
25 复卷机张力控制系统
张力控制系统说两整体电机速度差前面复卷机总体电机速度面母卷电机速度快相复卷机卷纸速度带动面母卷电机运行MS系统出设定数值利转矩环转矩进行调控张力通常调控定区间中张力控制精度受定影响果装配张力传感器效提升精度复卷机运行速度55mmin提高2000mmin直保持着稳定运行保证纸卷紧度
26 张力控制调速系统
进行复卷前必须先引纸时候张力控制机械调整空运状态引纸程中转变联动工作状态母卷机械复卷机机械间形成定水张力较慢速率卷出辊底完全建立张力引纸工艺程求母卷张力够滑度复卷机处张力利完成引纸
生产程中果突然纸面整者纸芯放置整剧烈抖动发生断纸张力彻底消失时候转速环未运行设备转矩发生改变张力转矩速率发生变化进造成开卷机较短时间加速直持续飞车开卷机停车反旋转时存较高风险必须采取断纸保护措施
27 间接张力制
般通转矩定控制张力系统恒功率调速结合控制环节进行具体实现问题样线速度V进行运算
纸卷直径D计算
直径存定关联先算纸卷直径
（2 6）
数字控制系统说变量相值定述式子调节特定表达式
（2 7）
式子中线速度基值通常选线速度基值纸卷直径基值通常选设备纸卷直径基值具体指代转速基值般选标准转速时指代系数明确急减速常数设备停止运行时候纸卷直径应原数发生改变
(2)转速定计算
够开卷程中设备ASR调整饱状态必须调整实际转速
（2 8）
(3)正限幅定计算
控制框图39知张力建立
式子中时指代张力转矩定指代加减速动态转矩定具体指代机械空载转矩定转矩定全部相值知
电动机张力转矩定：
（2 9）
式子中纸卷直径纸卷直径相张力
张力定相值张力定测量值电动机动态转矩定
（2 10）
纸卷直径变化慢般认指代电动机时求出飞轮转矩：
（2 11）
电动机机械飞轮转矩纸卷直径D关卷材飞轮关
（2 12）
重力加速度卷材重卷材宽度减速机速
28 直接张力控制系统
种系统说较细微转速变化形成张力变化 避免振荡超定水张力调节器引纸工作进行前工作必须先通间接张力进行调控投张力调节器复卷结束前必须先张力调节器撤销
利转速定控制张力直接张力控制系统种系统开卷材料般情况拉伸性非常理想弹性材料张力调控奠定良基础复卷机机处复卷高级食品包装纸选通转速定控制直接张力控制系统
29 复卷机双辊负荷分配
纸张复卷机复卷程中般情况会特定频率导致底辊出现震动导致端面针复卷纸卷说外观整性存较严苛求复卷时候结合负荷分配参数调节够避免底辊震动导致相关纸面问题外纸卷程度体现出紧外松效果
图 24 复卷机基原理图
Rf前底辊半径（m）
前底辊电机扭矩（Nm）
Ru卷纸辊半径（m)
F总开卷张力（N)
卷曲力辊底扭矩扭矩差
f张力设定值
辊底电机扭矩（Nm）
Rr底辊半径（m）
减速机速in1n2
w纸幅宽度（m）
卷曲力结合卷纸硬度控制+卷曲力设定值
卷曲力扭矩等0时候前辊底扭矩辊底扭矩完全致
前辊底应减速辊径存差异
底辊扭矩缩减半卷曲力前底辊扭矩添加半卷曲力
卷曲力添加入电机控制回路中加减速时发生变化
3 复卷机传动系统
31 复卷机电源
应电源类型包括分配情况
传动电机般情况柜供电电源 进行调控
复卷机体电机通常情况柜供电电源进行调控
PLC控制柜供电电源应先进UPS电源供电进行调控
32 传动系统原理图
图 31 复卷机运行中传动原理图
传动系统应电动机功率未超1MW般应交直交电压型PWM变频器
结合图31够发现复卷机运行程中前底辊电动机转速转矩方存差异功率流指定底辊电动机外开卷运行程中电动机转速转矩方存差异运行生状态外电路般言应公直流母线方案够部分逆变器衔接特定直流母线采取类安排方式开卷机提供生功率利直流母线输送前辊底电动机降低整流器容量
33 复卷传动电机选型
复卷机技术数 卷纸轴直径620mm原纸卷直径极限值等3500mm设计车速2500mmin纸幅工作张力1400Nm原纸卷限速直径等1000mm底辊直径 750mm
34 退纸辊电机选型
结合设备负载特性进行分析选择
退纸辊转速极限值：
退纸辊低转速：
退纸辊调速范围：
选择减速机速：原纸卷直径通常等1000mm退纸辊提升转速极限值时候
（3 1）
退纸辊电机功率：
取
电机功率退纸辊扭矩极限值进行运算需实现扭矩核算 时分析 15倍动态力矩裕量设备额定功率等650KW时应减速等282减速箱达复卷机时求工作性
35 底辊电机选型
匀速卷纸时纸幅张力发生改变电机输出力矩区间较应减速箱车速达极限值情况电机转速通常情况调节额定转速够电机选择佳
前底辊选择规格完全致电机标准转速般等1550
减速机速
满足转矩求底辊电机功率应选：
稳定速度卷纸程中纸幅张力发生变化前底辊电机提供轴功率通常
结合运算额定功率值展开选取极限值符合功率求
具体选定辊底电动机额定功率300KW额定转速1248rpm配转速147减速箱
36 退纸辊调试
表 31退纸辊调试选择表
母卷直径（mm）
转速（rpm）
长度（）
量（KJ）
重量（kgm2）
加速功率（KW）
减速功率（KW）
张力加速功率（KW）
张力加速功率（KW）
张力减速功率（KW）
急停功率（KW）
3500
199
100
10548
194416
3826
3826
881
3051
6771
702
根表31退卷机性数
表 32 复卷机电机基性选择表
退卷机测试结果见表33
退卷机母卷长度暂定6400mm退纸辊直径Ds纸张厚度密度重量退纸辊转速
母卷直径D通公式出
表 33 复卷机电机功率范围选择表
三表知：设备标准功率等650KW搭配减速等282减速箱达复卷机性求够稳定运行
37 前底辊调试
表 34 前辊底基性选择表
表 35 母卷样式选择表
加速时间（s）
减速时间（s）
急停时间（s）
速度（mmin)
张力（Nm)
张力（Nm)
纸张幅宽（mm）
密度（kgm2）
重量（gm2）
母卷直径（mm）
退纸辊直径（mm）
复卷直径（mm）
纸芯直径（mm）
55
55
30
2000
2000
500
6460
1000
225
3500
614
1500
100
表 36 母卷电机功率选择表
纸卷直径（mm）
转速（rpm）
长度（)
量（KJ)
重量（kgm2）
加速功率（KW)
减速功率（KW）
张力加速功率（KW）
张力减速功率（KW）
张力减速功率（KW）
急停功率（KW）
1500
424
100
5854
23708
2124
2124
5224
2899
976
389
根三表：张力功率般40615KW相应加速功率等2124KW前辊底设备完全致参数设定存差异单电机展开检测
表 37 电机功率范围选择表
表 38 前辊底电机选择表
根表363738：选定辊底电动机额定功率300KW标准转动速率等1248rpm选择符合该指标减速箱达复卷机求功
38 复卷机控制系统传动系统数交换
复卷机控制系统东芝传动利实现信息交换程序编写般情况英文环境进行
表 39 传动系统数址表
址
注释
说明
信号等1时候控制条件改变卷纸条件时候允许信号输出准备卷纸
信号等1时候通手动方式进行运行外真时候开卷机利信号速度进行调控
发送2秒脉爬行请求信号传动 等1时候传动爬行提升设定值
操作钮发送2秒脉请求信号传输传动等1时候请求传动运行结合加速时间速率提升设定值
设备定运行停止开卷机时候调整手动运行
信号等1时候传动转纸张舒展辊顶
信号1时候复卷机法完成操作 全部操作允许信号等1时候放卷机会通速度极限值停止复卷机速率逐渐降低0信号1时候设备应减速时间进行具体设置
信号1时候前底辊够转变停止模式
信号等1时候纸张保持条处升位置
DB142DBX33
Jog Forward (Maintained)
信号1时点动前请求开
DB142DBX34
Jog Backwards (Maintained)
信号1时点动退请求开
DB142DBX35
Web break (Maintained)
信号1时断纸状态激活
DB142DBX36
Unwinder jog for clutch closing (Maintained)
信号1时开卷机前缓慢摆动
DB142DBX41
Unwinder manouvering crawling permitted (Maintained)
手动模式制动器开时信号必须1信号0时手 动模式允许果操作模式信号0 制动器够减速时间中停止
引纸模式请求时信号必须1操作时保持 真信号0时进行操作程中假信号0复卷机必然加速时间调整0
运行模式请求时候信号应1信号0时候手动模式难进行进行操作程中假信号0设备会根加速时间减少车速
信号1时候传动开始进行读取工作员操作直径设置钮时候信号1
DB142DBX47
UW Manual crawling SP from Panel (Maintained)
电位计设置手动爬行速度时信号1
DB142DBX50
Set change on (Maintained)
复卷机停止开卷机处扭矩张力控制模 式信号1进制动器够充足时间实现换卷序
踢纸器动作时候信号1
DB142DBX52
Winding force control on (Maintained)
信号1允许前底辊根工作 果信号0前底辊停
DB142DBX53
Unwinder tension control on (Maintained)
信号1允许开卷机工作 张力设定值
DB142DBX54
张力控制请求进行正式取消时候信号调整1
DB142DBX55
Unwinder clutch close (Maintained)
信号1制动器够调节操作模式假时候信号0制动器限速条件进行操作
接合张力开时候信号1
传输摩擦力测量请求时候信号1
引纸模式开张力控制预设功开时信号1时候未进行张力控制
前底辊反转时信号1引纸 模式时候进行应
39 动停止功
张力控制外复卷机传输控制通常情况动停止十分关键程外应长度值直径值进行合理设定避免失张力出现急停情况外设备动停止包括三类模式：复卷机动停止模式开卷机直径动停止模式复卷机3动停止模式3停止模式果计算出停止传输系统模式话动选择电脑画面选择第停止模式
结合图32知系统传输允许长度技术信号传动系统运行长度进行计算反馈控制系统传动系统结合复卷长度设定值展开运算计算值改变长度停止区间时候控制系统长度停止传动系统够传输相应停止时间
图 32 复卷机长度动停止功框图
结合图33知系统求传输复卷直径停止信号 时复卷实际直径值输送传动系统根纸张参数运算必须停车长度值传输相应停止时间
图 33 复卷机直径动停止功框图
图 34 复卷机直径动停止功框图
结合图34知控制系统够传输开卷直径设定值传动系统结合纸张参数分析停车应长度值传输停车请求停止求时间进行反馈
4 复卷机控制系统
研究结合实际需求选择西门子应S74162程序运行软件
控制站设备机戴尔工控机相应运行工具
控制站软件够提供项参数中较具代表性包括复卷控制状态值测量值等实现通信状态实时监控
控制站户包括两类分工程师操作员
工程师户权限展开调节参数调节合理水
操作员具权限包括：
（1） 调控设备项动作
（2） 设定复卷机智化停止
（3） 设置切刀具体部位
（4） 纸幅宽度前底辊负荷分配曲线
（5） 参数够设备控制面板中进行具体设置
（6） 通常说速度加减速时间等参数展开具体设定
41 PLC控制系统硬件组态
建立硬件组态图详见图站挂 4ET200站干绝值编码器
图 41 西门子S7400 PLC硬件组态图
图 42 复卷机控制系统选型表
42 控制站软件画面
复卷机控制站通工具实现画面组态工作员够设备彼交控制面板设备全部参数进行具体设定判定设备工作情况否稳定软件运行环境英文显示
43 画面
控制面板核心功包括：
（1） 选择种停机机制中较具代表性包括根卷纸芯直径停机纸卷直径停机等
（2） 纸芯直径具体设置涉纸卷具体直径已卷完纸卷直径
（3） 纸卷长度设定求长度前已卷完纸卷长度
（4） 卷停机直径具体设定已卷完直径套已卷完纸卷直径
（5） 芯规格选择设定3英寸6英寸12英寸两种规格纸芯
（6） 纸种信息输入涉种参数中较包括纸幅宽度克重等
（7） 系统结合项运行数中较包括前底辊扭矩扭矩卷曲力张力进行实时调整
（8） 复卷机速度设定复卷机实际速度引纸速度设置限定速度设定
（9） 放卷方选取放卷机压纸辊工作状态
（10） 复卷机工作停止调控
（11） 纸尾喷胶选取（点喷连喷）动换卷控制
44 切刀位置调整
（1） 操作侧具体位置显示般情况应感应检测
（2） 纸芯止动器实际位置显示感应检测
（3） 切刀速度补偿根复卷机速度
（4） 纸卷规格设置相应规格结合切刀位置获取
（5） 母卷幅纸边实际宽度
（6） 复卷纸卷设定相关参数结合纸卷规格进行具体设定
（7） 切刀选取相应状态两边刀定进行科学选择
45 压纸辊负载曲线调整
（1） 般情况结合纸卷直径展开调节
（2） 放卷机位置纸卷直径实时信息
（3） 选取PID控制
（4） 负载曲线中负载力设定值压纸辊通标准化校准获取设定值外调节传动侧负载复卷纸卷长度等素
46 底辊负荷分配曲线调整
般调节前底辊应运行速度差复卷纸卷紧度具重影响 复卷纸卷般情况求纸卷紧外松
（1）例超50时候百分达较高水前底辊速差相较（2）外面板钮分配曲线展开调节
（3）显示项重参数中较包括底辊负荷分配例设定值具体卷曲力等
（4）设定复卷速率进行显示
（5）设定张力进行显示
（6）设定引纸速率减速度时间设置
47 生产控制流程
动停机控制包括种模式中较包括复卷纸卷长度停止模式原纸卷直径停止模式等
动停机控制说够纸卷项参数展开调控进复卷出纸卷够符合实际需求
动停机纸卷参数控制误差区间：
断纸时候长度计数停止
48 纸卷动换卷序控制
应工具特定功纸卷动换卷程序进行填写般启动命令独立运行般说序控制采取手动方式调控述设备动作
卸纸斗
安全栅
顶轴器
压纸辊
踢纸器
热溶胶喷胶系统
断纸刀
49 复卷机动启动序
般纸卷动换卷序控制涵盖特定控制功块 操作换卷序控制钮卸卸纸斗进行述动作：
纸芯加载
压区安全栅定程度降低
压纸辊降低
允许操作员调节运行模式
5 复卷机序控制
般结合复卷机运行原理进行相关设计执行机构结合定秩序程序展开调控进实现种动作够复卷机展开智化调控复卷机序控制包含纸芯动加载序纸芯输送动换卷序外设备控制程序够通工具进行编写
（1）加载序
实现设备运转时纸芯转移指定位置动换卷操作具体情况详见图
图 51 复卷机运行前加载动作图
复复卷母卷结尾纸卷时纸芯传输底辊处实现智化换卷
（2）纸芯输送动换卷序
换卷时候时实现两程分纸芯数值底辊换卷程度表现出设备高效性幅度降低生产时间详情见图
图 52 纸芯输送动换卷流程图
图 53 纸芯输送动换卷流程图
51 顶轴器动校准位置
顶轴器结合纸卷校准位置进行设定操作顶轴器够实现校准电动机促顶轴器轴调整边刀位置外顶轴器位置利传感器进行测定
52半动调刀设置
般通移动装置实现成移动利交流电机展开调控移动速率展开准确调节
传感器通常情况装配基座分条刀位置进行准确检测时信息输送分条刀控制面板调刀位置时候必须复卷机停止运行外位置调节纸幅条件完成
53压纸辊控制
种装置WinCC专门控制界面压纸辊曲线够进行种调节般说压纸辊负载复卷时候中伴纸卷直径发生定改变部分情况纸卷直径相较承受实际负载处较低水 设备工作时压纸辊液压部分情况会调节卸压状态
负载值结合传感器压力实现反馈控制结合相关参数展开校验中较包括液压缸长度压纸辊横梁重量等
52 震动传感器
压纸辊横梁通常装配种装置纸卷震动水展开测定假纸卷震动超定水通常会导致张力出现波动时候应该复卷机运行速率降低震动值定水时候复卷机应该进行减速
53 复卷卷曲力
WinCC专门控制界面结合紧度标准曲线展开调整够纸卷直径值划分4断点进行合理设置中两点固定变外两点应结合实际需求进行设定设定结束曲线值运行程中传输传动系统进底辊负荷展开科学调控
54 纸幅运行张力
纸幅张力般结合控制面板展开调节张力水通趋势图进行具体体现
55 静态张力
静态张力通常利WinCC展开调节纸卷结束复卷机调节静态张力够切断纸幅维持底辊外静态张力够超纸幅张力防止张力超定水进导致纸张受损伤
56 结合张力
根张力WinCC展开调节张力断纸纸幅结合复卷机中外张力够超纸幅张力防止张力超定水导致纸张损伤
57 纸卷运行曲线
复卷时候类运行状态通特定形式进行显示中较参数包括张力电机扭矩等
58 历史曲线
WinCC够储存两月数信息画面够历史数进行详细查涉元化曲线类型中较包括速度 纸卷直径等工程师设备历史曲线展开查设备工作状态进行测定 够根该曲线设备障展开分析
59尘系统
种系统通常涵盖两套静电尘装置通常配置种器件中较包括真空吸尘箱 抽风风机等外真空洗尘箱通常设置喷嘴口真空吸尘箱说般装配切刀处两侧真空吸尘箱利喷嘴口纸毛进行吸取 时吹风流量结合吹风风机实际频率展开科学调控
吹风风机技术参数：风量
抽风风机技术参数：风量
结合生产设备实际求应工作设备实现画面组态涉种类型中较具代表性包括生产数输入复卷机工作控制控制面板切刀参数输入控制画面控制系统维护画面等
述组态画面涉完毕普通系统通信实现控制信息互换进复卷机展开智化调控
6 总结
首先文先介绍复卷机性特点接着讲解双底辊复卷机结构出 复卷机性参数时运行流程展开具体描述提出方面控制需求建立标准化运行模式
针复卷机控制系统言研究作核心控制器应WINCC组态软件设计控制程序建立严谨控制系统研究针硬件组态展开综合性述通WINCC组 态工具设计PC控制系统相关工作员提供更优良控制画面开发专门设备维护画面进便类设备进行效维护
针传动系统说研究应张力控制闭环控制系统结合相关求分析传动电机实际容量时电机展开科学调试外控制系统通信利协议实现通信研究设计动停止功框图复卷直径直径等够进行合理控制
调试工作系统运行非常工作速率保持2000Mmin生产性符合相关生产求确保产品具出众质量
纸机发展革新速率非常快纸机工作速度断优化复卷机性需求更严苛符合设备生产需求必须张力控制系统展开更科学设计
复卷机运行效率助系统改造方式获提升复卷机切刀刀距展开调控时候通常损耗时间较假实现切刀刀距智化调节改变复卷机车速条件优化生产效率
毕设程枯燥乏味复卷机门较冷门课题资料源少直缺少完成次毕设动力刘海浪老师直厌烦督促教导完成毕设够坚持完成毕设动力源泉里深谢意献刘海浪老师文选题设计者系列研究工作老师予私帮助老师时事务繁然次提出问题仔细解答老师指导鼓励受益匪浅
感谢斯道拉恩索广西浆纸限公司A班位事谢谢
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