CN111016299A - 一种瓦楞纸板生产线智能管理*** - Google Patents

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Abstract

一种瓦楞纸板生产线智能管理***，依次连接的主控干段部、辅控粘合段部和子控湿段部，主控干段部由间断机、分压机、横切机、堆码机依次连接组成，辅控粘合段由纸架、多重预热器、上胶机、烘干机依次连接组成，子控湿段部由纸架、预热预调、单瓦机、天桥依次连接组成，本发明通过将PLC、IPC连接到同一局域网内，智能化DCS***通过与主控PLC之间进行信息交换，机器对得到的订单信息进行自动的调整。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。

Description

一种瓦楞纸板生产线智能管理***
技术领域
本发明涉及瓦楞纸板生产线领域，具体涉及一种瓦楞纸板生产线智能管理***。
背景技术
目前，瓦楞纸板的生产是一件需要各个机器分工合作的任务，在不同的机器之间的协同需要人员的参与。过多的人员会增加厂家的成本，而且任务的冗杂也让车间人员的任务加重，有可能会因为人员的失误，造成不必要的损失。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，分压机的刀线位置，堆码机的堆叠数量和龙门位置的变化。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，能实时保存各类纸质生产工艺参数，能够集中控制和处理订单和生产信息的***，是本领域急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种瓦楞纸板生产线智能管理***。
本发明包括依次连接的主控干段部、辅控粘合段部和子控湿段部，主控干段部由间断机、分压机、横切机、堆码机依次连接组成，辅控粘合段由纸架、多重预热器、上胶机、烘干机依次连接组成，子控湿段部由纸架、预热预调、单瓦机、天桥依次连接组成，
中心控制模块，包括可逻辑编程控制器：用于采集信号并对瓦楞纸板生产线进行总体控制，与所述中心控制模块连接设置有：分压机控制单元、横切机控制单元、堆码机控制单元、烘干机控制单元和单瓦机控制单元，
分压机控制单元主要由：
分压机排刀控制模块，包括零点接近开关，用于给分压机控制器根据设定的零点值，调整刀和压线执行归零动作，以此作为排刀基准；
分压机刹车控制模块，包括电磁阀，用于控制阀芯动作，释放刹车，让刀辊和压辊停止移动；
分压机刀线控制模块，包括电磁阀，用于使阀芯动作，来切换刀线的抬落；
分压机压线控制模块，包括上压线接近开关、下压线和压线编码器，用于控制电磁阀阀芯动作，以使电磁阀根据上压线接近开关和下压线找寻原点，调整提升梁的高度，控制压线轮在纸板上的压线深浅；
横切机控制单元主要由：
横切机刀数控制模块，包括计数接近开关，用于检测横切机刀头转动，并将转动信息给到可逻辑编程控制器，可逻辑编程控制器计算当前订单生产刀数；
横切机切断长度控制模块，包括纸板编码器：用于控制瓦楞纸板切断长度。
横切机瓦楞纸板检测模块，包括光电开关，用于在压线轮落下时，检测压线轮下方瓦楞纸板是否存在；
堆码机控制单元主要由：
堆码机分批模块，包括计数接近开光，用于检测横切机刀辊转动的数值，计算得到当前生产的纸板数量。
堆码机瓦楞纸板检测模块，包括光电开关，用于检测输送过道内是否存在瓦楞纸板；
堆码机吊篮瓦楞纸板检测模块，包括光电开关，用于检测堆码机吊篮内是否存在瓦楞纸板；
堆码机挡板控制模块，包括限位开关：用于提供原点信息到编码器，编码器根据原点值，计算挡板的相对位置；
烘干机控制单元主要由：
烘干机蒸汽控制模块，包括热电阻传感器，用于控制烘干机蒸汽比例阀的执行动作，以调节进蒸汽比例；
烘干机皮带控制模块，包括接近开关，用于检测皮带的张紧程度和皮带的整体高度；
烘干机幅宽控制模块，包括光电开关，用于检测检测纸板的幅宽；
烘干机速度控制模块，包括速度编码器，用于检测测速轮的转动情况，获得当前瓦线的运行速度；
单瓦机控制单元主要由：
单瓦机胶量控制模块，包括胶量编码器：用于调整胶量的大小；
单瓦机胶辊控制模块，包括编码器：编码器根据预先设定的原点信息，调整胶辊的相对位置；
单瓦机断纸控制模块，包括残卷接纸编码器和接近开关：用于根据编码器配合接近开关检测当前纸卷的剩余量，当前纸卷达到设定值之后，自动断纸，自动同步走纸。
所述间断机控制模块包括DCS与切断机的信号连接有换单信号和订单数据，换单允许接PLC的输入点I1.0上，间断机根据智能化DCS***传来的订单信息，可编程控制器按照订单的门幅，控制气门的关合，调整刀片的数量。换单距离测纸轮连接的输入点I0.2,I0.3，换单信号在该笔订单达到设定的剩余米长时给出，间断机中可编程控制器根据信号，算出刀片转动的时间,完成切耳功能。
所述的天桥模块包括隐形喷码检测开关：人工手动喷墨或者***自动喷墨之后，检测开关检测到喷墨点，配合主机编码器和出纸编码器的计算值，得到当前天桥的积纸量。
所述PLC控制***还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置收卷电机的角速度。
所述纸架模块包括DCS与上胶机的信号连接有胶量大小、本笔生产订单信息、下笔订单生产信息、预热器的.预热器速度、温度包角与包角配方、正反穿纸状态、包角大小调整、预热器包角积纸配方、最小包角限位、最大包角限位。
本发明优点是：本发明通过将PLC、IPC连接到同一局域网内，智能化DCS***通过与主控PLC之间进行信息交换，机器对得到的订单信息进行自动的调整。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。将单机控制集中到DCS控制中心处理，解放了劳动力，加大了生产力，节约了生产成本，提升了生产效益。本发明对瓦楞纸板生产线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是本发明结构示意图。
图2是本发明的生产主页干段示意图。
图3是本发明的生产主页湿段示意图。
图4是本发明的纸板材质示意图。
图5是本发明的订单浏览示意图。
图6是本发明的订单管理示意图。
图7 是本发明的完工记录示意图。
图8是本发明的堆码机部分的PLC控制***连接图。
图9是换单示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图所示，本发明
所述烘干机控制模块包括热电阻传感器，用于控制烘干机蒸汽比例阀的执行动作，以调节进蒸汽比例。皮带接近开关：用于检测皮带的张紧程度和皮带的整体高度。幅宽光电开关：检测纸板的幅宽。可编程控制器根据检测到的幅宽，调整气馕压板的抬起和落下。速度编码器：检测测速轮的转动情况，获得当前瓦线的运行速度。
所述分压机控制模块包括零点接近开关：分压机控制器根据设定的零点值，调整刀和压线执行归零动作，作为排刀基准。刹车电磁阀：可编程控制器得到智能化DCS***给出的换单信号，刹车电磁阀控制阀芯动作，释放刹车，刀线调整到位之后，执行刹车动作。反馈分压机就绪信息。分压机就绪信号来自分压机，通过KA16隔离后，进入PLC的I1.2。刀线抬落电磁阀：根据智能化DCS***的订单信息，电磁阀控制阀芯动作，来切换刀线的抬落。压线接近开关、压线编码器：可编程控制器根据智能化DCS***给出的订单信息，控制电磁阀阀芯动作，电磁阀根据上下接近开关找寻原点，调整提升梁的高度，控制压线轮在纸板上的压线深浅。
所述横切机模块包括计数接近开关：计数接近开关检测到横切机转动，进入PLC的I0.2。将转动信息给到私服控制器，伺服控制器计算当前订单生产刀数。纸板编码器：给定横切信号，编码器根据订单信息控制切断长度。测纸轮编码器信号由烘干机的编码转换板转换后进入PLC的I0.0、I0.1。有纸光电：压线轮落下，压住纸板，有纸光电检测到纸板，给定有纸信息到可编程控制器，控制器控制刀片转动。
所述堆码机模块包括计数接近开光：根据横切记转动的数值，得到当前生产的纸板数量。有纸光电开关：输送过道存在有纸光电检测是否有纸，给定有纸信号到控制器，控制器控制电机转动，输出生产纸板。吊篮横出光电：检测是否存在纸板，给定信号到控制器，吊篮横向出纸，禁止吊篮上升。归车限位开关：提供原点信息到编码器，编码器根据原点值，计算挡板的相对位置。
所述单瓦机模块包括胶量编码器：编码器根据限位开关给出的原点信息，调整胶辊的相对位置，从而调整胶量的大小。压辊间隙编码器：编码器根据限位开关给出的原点信息，调整胶辊的相对位置，从而调整胶量的大小。残卷接纸编码器：编码器配合接近开关检测当前纸卷的剩余量，当前纸卷达到设定值之后，自动断纸，自动同步走纸。
所述的天桥模块包括隐形喷码检测开关：人工手动喷墨，或者***自动喷墨之后，检测开关检测到喷墨点，配合主机编码器和出纸编码器的计算值，得到当前天桥的积纸量。
实施方式：所述烘干机控制模块包括DCS与烘干机的信号有烘干机加速、减速、停止、命令减速、加速封锁信号、同步速度信号。烘干机就绪信号接PLC I0.1 其中烘干机加速、减速、停止信号取至面板按钮，命令减速、加速封锁信号取自PLC输出。烘干机自动减速信号接KA2 和PLC 输出点Q0.0连接。烘干机加速封锁接PLC Q0.1 此处为常闭触点。烘干机的手动加速减速接烘干机PLC。
所述切断、不切断控制模块包括DCS与切断机的信号连接有换单允许指示灯（切断机面板）、换单按钮（切断机面板）、报警灯（切断机机体）、切断机换单、切断完成、切断机就绪。换单允许指示灯直接接在PLC的输出点Q0.2上。换单按钮直接接在PLC的输入点I1.7上，报警灯（黄色）信号对应PLC点为Q0.3。间断机切断换单和不切断换单接PLC I0.0,I0.1，接I0.0为不切断换单，接I0.1为切断换单。间断机就绪信号为KA14，对应PLC点为I1.1。DCS与切耳机的信号连接有自动换单信号（生管给定）。换单允许接PLC的输入点I1.0上，换单距离测纸轮连接的输入点I0.2,I0.3。
所述分压机控制模块包括DCS与分压机的信号连接有分压机就绪、分压机切断换单、分压机不切断换单、干段同步信号。分压机就绪信号来自分压机，通过KA16隔离后，进入PLC的I1.2。分压机不切断换单信号来自PLC的Q14.0，经过继电器KA6隔离后输出给分压机，分压机就绪、横切机启动后，强制KA6。干段同步信号由DCS同步放大板给分压机。
所述横切机模块包括DCS与横切机的信号连接有横切机切断换单、横切机不切断换单、切断\不切断选择、速度切换信号、干段切断后速度信号、测纸轮编码器信号、剪切计数信号。横切机不切断换单信号来自PLC的Q13.0，经过KA6A隔离后输出给横切机。横切机速度切换信号来自横切机， 测纸轮编码器信号由烘干机的编码转换板转换后进入PLC的I0.0、I0.1。剪切计数信号由编码器转换板转换或者另外安装一个接近开关，进入PLC的I0.2。
所述堆码机模块包括DCS与堆码机的信号连接有堆码机就绪、废品加、废品减。堆码机就绪来自堆码机，经过KA12隔离后进入PLC的I1.5。当堆码机允许换单时PLC有输入（堆码机主机启动、并且没有快速输送），启动堆码机。废品加信号直接由堆码机的面板按钮接到I3.4。废品减信号直接由堆码机的面板按钮接到I3.5。
工作方式和原理：瓦线上的IPC、PLC组成一个局域网。每台IPC或PLC都有唯一的、固定的IP地址。通过局域网的联系，为智能控制***的其他站点提供订单数据、生产信息。
DCS工作站实时接收各PLC 统计的信息，实时处理信息，形成完工记录和停机记录等信息。生产信息通过局域网发送到主PLC，然后通过主PLC发送到各PLC 进行处理。
上胶机接收到胶量大小工艺参数后，与胶量的实时值进行比较，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。
间断机接收到纸板的信息之后，通过PLC控制气缸，从而控制各个刀的抬起或者落下。切断机换单信号信号为KA10，对应PLC点为Q8.5（E2-DQa.5），通过信号点的给入，从而实现切断换单和不切断换单。在切断完成之后，切断机完成信号为KA15，对应PLC点为I8.4（E2-DIa.4），PLC检测该点是否有信息输入，反馈信息给DCS。
分压机接收到来自DCS主机传输过来的订单信息。根据订单的门幅、剖数、宽度、以及压线间隙，调整对应刀和压辊的位置，实现纸板大小的切换。同时根据来自PLC的Q8.6（E2-DQa.6）、Q0.7（E1-DQa.7）的信号给入，实现切断换单和不切断换单的功能。
横切机接收来自DCS主机传输过来的订单信息，根据订单的长度，控制横切机的转动。来自PLC的Q8.5（E2-DQa.5）、Q8.1（E2-DQa.1）分别经过KA10和KA8的隔离输出。达到切断换单和不切断换单的功能。PLC接收来自测纸轮编码器信号，得到横切机的速度。
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DCS工控机,并按该工艺参数自动调整。启动各个机器,在机器的正常通信工作之后,运行桌面DCS.exe文件，输入密码进入***。用户人员在订单管理界面，根据自己的生产需要，编辑订单信息。点击首单发送，生产线上的各个单机就会得到订单信息。当纸板运行到横切机时,再次点击首单发送,***重新开始统计纸板信息。点击生产，刷新本班的工作统计。
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，实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。同时整个瓦线集成控制中心读取第2批原纸的纸板工艺参数，根据订单的信息，并自动调整压板温度、包角、以及整线的最佳速度。在订单生产的过程中，各个单机的的控制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。***会自动将该数据传送到DCS工控机。
根据设定的换单距离，间断机在接受到换单信号之后，执行切耳工作。同时，分压机也在接受换单信号，PLC 检测到生管自动换单信号，工作分压机刀线抬起，并根据订单数据进行排单，排单完毕后，刀线抬起处于准备状态。准备的分压机 PLC 检测到生管自动换单信号＋纸尾信号（由测纸轮编码器检测距离）时，将刀线落下，转为工作分压机。堆码机根据智能化DCS***传送过来的切长，调整挡板的位置，根据堆码的不同方式和堆叠数量，调整吊篮的动作。这些单机根据换单信号和订单数据，一并完成自动换单动作。

Claims (5)

1.一种瓦楞纸板生产线智能管理***，其包括依次连接的主控干段部、辅控粘合段部和子控湿段部，主控干段部由间断机、分压机、横切机、堆码机依次连接组成，辅控粘合段由纸架、多重预热器、上胶机、烘干机依次连接组成，子控湿段部由纸架、预热预调、单瓦机、天桥依次连接组成，其特征在于，
中心控制模块，包括可逻辑编程控制器：用于采集信号并对瓦楞纸板生产线进行总体控制，与所述中心控制模块连接设置有：分压机控制单元、横切机控制单元、堆码机控制单元、烘干机控制单元和单瓦机控制单元，
分压机控制单元主要由：
分压机排刀控制模块，包括零点接近开关，用于给分压机控制器根据设定的零点值，调整刀和压线执行归零动作，以此作为排刀基准；
分压机刹车控制模块，包括电磁阀，用于控制阀芯动作，释放刹车，让刀辊和压辊停止移动；
分压机刀线控制模块，包括电磁阀，用于使阀芯动作，来切换刀线的抬落；
分压机压线控制模块，包括上压线接近开关、下压线和压线编码器，用于控制电磁阀阀芯动作，以使电磁阀根据上压线接近开关和下压线找寻原点，调整提升梁的高度，控制压线轮在纸板上的压线深浅；
横切机控制单元主要由：
横切机刀数控制模块，包括计数接近开关，用于检测横切机刀头转动，并将转动信息给到可逻辑编程控制器，可逻辑编程控制器计算当前订单生产刀数；
横切机切断长度控制模块，包括纸板编码器：用于控制瓦楞纸板切断长度。
横切机瓦楞纸板检测模块，包括光电开关，用于在压线轮落下时，检测压线轮下方瓦楞纸板是否存在；
堆码机控制单元主要由：
堆码机分批模块，包括计数接近开光，用于检测横切机刀辊转动的数值，计算得到当前生产的纸板数量。
堆码机瓦楞纸板检测模块，包括光电开关，用于检测输送过道内是否存在瓦楞纸板；
堆码机吊篮瓦楞纸板检测模块，包括光电开关，用于检测堆码机吊篮内是否存在瓦楞纸板；
堆码机挡板控制模块，包括限位开关：用于提供原点信息到编码器，编码器根据原点值，计算挡板的相对位置；
烘干机控制单元主要由：
烘干机蒸汽控制模块，包括热电阻传感器，用于控制烘干机蒸汽比例阀的执行动作，以调节进蒸汽比例；
烘干机皮带控制模块，包括接近开关，用于检测皮带的张紧程度和皮带的整体高度；
烘干机幅宽控制模块，包括光电开关，用于检测检测纸板的幅宽；
烘干机速度控制模块，包括速度编码器，用于检测测速轮的转动情况，获得当前瓦线的运行速度；
单瓦机控制单元主要由：
单瓦机胶量控制模块，包括胶量编码器：用于调整胶量的大小；
单瓦机胶辊控制模块，包括编码器：编码器根据预先设定的原点信息，调整胶辊的相对位置；
单瓦机断纸控制模块，包括残卷接纸编码器和接近开关：用于根据编码器配合接近开关检测当前纸卷的剩余量，当前纸卷达到设定值之后，自动断纸，自动同步走纸。
2.根据权利要求1所述的DCS智能化***，其特征在于所述间断机控制模块包括DCS与切断机的信号连接有换单信号和订单数据，换单允许接PLC的输入点I1.0上，间断机根据智能化DCS***传来的订单信息，可编程控制器按照订单的门幅，控制气门的关合，调整刀片的数量。换单距离测纸轮连接的输入点I0.2,I0.3，换单信号在该笔订单达到设定的剩余米长时给出，间断机中可编程控制器根据信号，算出刀片转动的时间,完成切耳功能。
3.根据权利要求1所述的DCS智能化***，其特征在于所述的天桥模块包括隐形喷码检测开关：人工手动喷墨或者***自动喷墨之后，检测开关检测到喷墨点，配合主机编码器和出纸编码器的计算值，得到当前天桥的积纸量。
4.根据权利要求1所述的DCS智能化***，其特征在于所述PLC控制***还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置收卷电机的角速度。
5.根据权利要求1所述的DCS智能化***，其特征在于所述纸架模块包括DCS与上胶机的信号连接有胶量大小、本笔生产订单信息、下笔订单生产信息、预热器的.预热器速度、温度包角与包角配方、正反穿纸状态、包角大小调整、预热器包角积纸配方、最小包角限位、最大包角限位。
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