ЖУРНАЛ «СТА» №4/2005

ком поперечной резки. Основные тре- бования, предъявляемые к станку: ● обеспечить диапазон форматов отре- заемых листов до 1:5; ● обеспечить точность ±1 мм; ● скорость движения полотна картона до 4070 м/мин, с последующим вы- ходом на более скоростные линии (до 300400 м/мин). Существовавшие на тот момент ре- шения для регулирования форматов использовали кулисный механизм и не позволяли получить требуемые харак- теристики по точности и динамике. Был разработан, а затем запатенто- ван новый способ управления попереч- ной резкой полотна (Патент № 2212997 от 27.09.2003). Станок работает по принципу бара- банных ножниц: поперечная резка по- лотна картона происходит при встреч- ном вращении двух барабанов с уста- новленными на них ножами (рис. 2). Поскольку резка происходит на каж- дом обороте ножей, то для обеспечения заданной длины отрезаемого полотна движение ножей от момента предыду- щей резки до последующей должно происходить неравномерно, с замедле- ниями и ускорениями, в зависимости от требуемого формата. Был разработан закон управления. Область действия закона разбита на две зоны: зону синхронизации и зону регулирования. В первой зоне синхронизируются линейная скорость ножей и полотна, а также положение режущей кромки ножей и требуемой границы полотна. В зоне регулирования вы- полняются необходимые ус- корения и замедления ножей, исходя из условия обеспече- ния правильного реза. После получения положи- тельного результата на завод- ских испытаниях было на- чато производство систем управления сначала только станком поперечной резки, а затем и всей линией. О СНОВНОЙ ФАКТОР НАДЁЖНОСТИ СИСТЕМЫ В качестве элементной ба- зы построения системы управления было выбрано оборудование компании Mitsubishi Electric. Продук- ция этой компании имеет оптимальные показатели ка- чество/надёжность/цена для обеспечения требуе- мых характеристик систе- мы управления. При экс- плуатации данных систем оборудование Mitsubishi Electric зарекомендовало себя как очень надёжное и неприхотливое в обслужи- вании. Для привода используют- ся асинхронные коротко- замкнутые двигатели, для регулирования скорости которых применены преоб- разователи частоты Mitsubishi Electric серии FRA540. Данные преобра- зователи имеют расширен- ные функции векторного управления, обеспечивают высокую динамику и вы- сокие перегрузочные возможности. В качестве датчиков обратной связи по скорости и положению ножевого вала и скорости бумажного полотна применены энкодеры фирмы Leine&Linde (Швеция). Применение частотных преобразователей с вектор- ным управлением позволило отказать- ся от использования датчиков скоро- сти на приводах гофропресса и су- шильного стола. Система управления построена на контроллере Mitsubishi Electric серии FX2N. Это недорогой контроллер сред- него уровня. Его отличительными осо- бенностями являются компактность, широкие комму- н и к а ц и о н н ы е возможности и возможность рас- ширения до 256 входов/выходов. Хочется отметить, что компания Mitsubishi Electric выпускает кон- троллеры этого класса уже 25 лет, постоянно их со- вершенствуя. За это время выпу- щено более 6 000 000 кон- троллеров. Такая массовость под- держивается удоб- ством и простотой программирова- ния. Существует учебное про- граммное обеспе- чение (в том числе на русском языке), позволяющее быстро освоить процесс программирования данных контролле- ров. Интерфейс оператора системы управления представлен панелью опе- ратора Mitsubishi Electric MACE600, на которой осуществляется задание ско- рости приводов линии и форматов нарезаемых листов, а также индикация: ● скоростей и нагрузок приводов ли- нии; ● фактического формата отрезанного листа; ● количества листов, попавших в до- пустимый диапазон ошибки резки; ● рабочих режимов и состояния меха- низмов линии; ● аварийных сообщений. Для связи между программируемым контроллером, электроприводами и по- стом оператора используются промыш- ленные сети (PROFIBUSDP или CCLink). Программирование системы, настройка и визуализация переходных процессов при регулировании техноло- гических переменных во время резки полотна картона осуществляется с пуль- та инженера, представляющего собой портативный компьютер со специаль- ным программным обеспечением. Конструктивно система управления выполнена в виде шкафа и пульта управления. В шкафу (рис. 3) размеща- ются частотные преобразователи, кон- троллер, релейнокоммутационная ап- паратура. На пульте установлены панель оператора и органы управления линией. ● Автор — сотрудник ООО «ПТФ „КонСис”» Телефон/факс: +7 (812) 325-3653 , 747-2055 РАЗ РА БО Т КИ / КОН Т Р ОЛ Ь НО - И ЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫ Е СИС Т ЕМЫ 67 СТА 4/2005 www.cta.ru Рис. 2. Принцип работы станка поперечной резки Рис. 3. Размещение оборудования системы управления в шкафу