KDF4斷紙降速功能的研究與解決

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　　【摘 要】項目主要解決KDF4成型機和所配套的YF71接紙機在檢測到盤紙斷裂的情況下，接紙機能夠迅速將斷紙信號傳遞給成型機并實現平緩降速。KDF4成型機有斷紙檢測停機傳感器B13，但B13一旦起作用，5秒內停機，停機迅速，慣性過大，物料消耗高，損傷布帶，絲束纏繞布帶盤造成處理時間長，設備有效作業率降低。YF71接紙機的斷紙檢測傳感器B25僅有報警功能，無法有效將信號傳遞給成型機。所以通過對YF71進行電路改造將它檢測到的斷紙信號傳送給KDF4成型機，使成型機速度由正常速度590m/min下降到設定速度（450m/min），通過KDF4成型機B13傳感器檢測到斷紙之后再由設定速度（450m/min）下降到0 m/min，從而實現KDF4成型機和所配套的YF71接紙機斷紙降速的功能，達到降低物料消耗，降低絲束纏繞處理時間，提高設備有效作業率的目的。
　　【關鍵詞】KDF4成型機；YF71接紙機；斷紙降速功能
　　1 存在的問題
　　KDF4成型機（見圖1）是德國虹霓公司2000年生產的卷煙濾棒制造設備，具有生產速度快（600m/min的額定生產速度）、控制系統先進、操作簡單直觀、產品質量自動控制且精度高、故障率低等特點，受到眾多卷煙企業的喜愛和歡迎。YF71接紙機（見圖2）是許昌煙機公司在吸收國外同類設備技術和經驗的基礎上自行研發的國產接紙機，而且是屬于早期的產品，所以各類功能還不是很完善，在實際生產過程中會出現一些問題。
　　車間現有一臺KDF4成型機和一臺所配套的YF71接紙機，兩臺設備都帶有斷紙檢測傳感器，但是KDF4的斷紙檢測傳感器B13（見圖2）檢測到紙帶斷裂就會給主機發出停機命令，使設備在設定的時間內實現剎車停機，YF71接紙機的斷紙檢測傳感器B25（見圖4）僅有報警功能，沒有進一步的執行動作和命令，最后的斷紙停機依然要依賴KDF4的B13來檢測和實現。成型機在高速運行時因為紙帶斷裂而導致的突然停機，過程非常迅速，由于慣性的作用，會產生大量絲束和成型紙的廢料，消耗比較大，而且容易在成型機的布帶盤處產生裹絲現象。裹絲現象是由于絲束沒有成型紙的包裹與隔離，直接與旋轉部件布帶盤發生纏繞，停機速度越快，慣性越大，裹絲越緊且越多。當發生裹絲時，大量絲束和紙帶集中裹挾在布帶輪上，導致布帶輪抱死，人工清理起來費時費力，而且布帶會發生形變，必須更換新布帶才能進行正常生產。長此以往，設備有效作業率明顯降低，布帶消耗增加，跑條增多，物耗增加。另外通常情況下，紙帶都是在接紙機一側斷裂的，由于紙帶是從接紙機按順序輸送到成型機上的，所以成型機B13傳感器的斷紙檢測明顯滯后于接紙機B25的斷紙檢測傳感器，這也是導致廢紙廢絲產生過多的原因之一。
　　2 原因分析
　　在濾棒正常生產過程中盤紙紙帶斷裂是一個不可控的因素，有盤紙本身的問題，也有接紙機張緊力過大的原因，也有可能是各個輸送輪磨損過大的原因···本項目就是從降低紙帶斷裂所造成結果的影響程度上來解決這一問題。盤紙紙帶斷裂，必然產生裹絲現象，造成人力、物料、時間的大量消耗。如果在接紙機一側斷裂的紙帶，接紙機能夠將斷紙信號及時的傳遞給成型機，使成型機自帶的斷紙停機檢測傳感器B13在檢測到斷紙之前有一定時間的降速緩沖，那么裹絲的幾率將降低，裹絲所造成的人力、物料、時間的消耗也將降低。
　　3 措施及實施
　　具體方案：通過在YF71接紙機上加裝新的斷紙檢測傳感器B25.1，將它所檢測到的斷紙信號傳遞給KDF4的慢速觸點2（PLC控制），使KDF4成型機隨之降速，等B13檢測到斷紙時再停機制動，使停機過程變得平緩，降低慣性沖擊。
　　YF71接紙機自帶有一個斷紙檢測傳感器B25，但是僅僅只有報警功能且布置位置在B13之前，同時接紙機構到B25之間已沒有太多安裝空間，B25的位置設定有一定合理性，所以新增的B25.1也與其設置在同一位置（見圖5）。之所以不用原有的B25傳感器傳遞信號是因為避免對KDF4的正常運行產生不可預測的干擾，其次是不破壞YF71原有的控制系統結構。
　　DF4的PLC模塊A80-A7（3）是一個慢速觸點2（見圖6），本來是用來間接調節HCF-SL裝盤機濾嘴儲庫下降速度的（成型機速度下降，裝盤機也會自動跟隨降速），并且在HMI觸摸屏上也做了速度設定對話框，但是在實際的設備上并未使用且未連接任何器件。因此可以利用這一觸點實現KDF4的降速。所以將斷紙檢測傳感器B25.1的信號線與KDF4的PLC模塊A80-A7（3）相連接，24VDC電壓由成型機提供。當接紙機的B25.1檢測到斷紙信號時就會給KDF4的PLC模塊A80-A7（3）這個點一個24VDC的直流電壓輸入，PLC就通過內部的程序給KDF4主電機一個使能，使其由正常速度降低到設定速度，從而實現降速功能。
　　由于降速過程不能一直持續，且有的時候需要使用成型機自帶的接紙裝置，所以需要在一定時間之后切斷這一信號，就加裝了一個時間繼電器，原因有二，一是在給出斷紙信號成型機降速，延時幾秒后才斷開降速信號，使成型機能夠再次進行正常生產運行。二是如果因為接紙機故障停機時，能夠使成型機與接紙機之間的信號切斷，不影響成型機的正常生產。設計的電路圖見圖7，改造完成后的實物圖見圖8，觸摸屏設定對話框見圖9。
　　4 使用效果及評價
　　自2018年10月10日改造完成至今，經過正常生產和人為斷紙實驗發現，裹絲現象有明顯降低，跑條有所下降，而且并未發現因為增加斷紙檢測傳感器、時間繼電器等電器改造而產生其他任何問題。
　　參考文獻：
　　[1]KDF4操作說明書 德國豪尼
　　[2]KDF4電路圖冊
　　[3]YF71電路圖冊 許昌煙機
　　作者簡介：
　　杜文奎；本科，云南中煙紅云紅河煙草集團曲靖卷煙廠，助理工程師。
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