烟草垂直分片机升降电机变频控制

烟草垂直分片机升降电机变频控制

闫文选

（河南中烟工业责任有限公司驻马店卷烟厂）

摘要：垂直分片机是烟草行业片烟回潮系统前端的一台主机设备，它的工艺任务是将开箱后片烟按规定的厚度均匀分成若干块，便于烟片回潮和松散。叶片垂直分片机为在叉分薄片和混包烟及不规则烟包时，烟包垂直分片机不能叉分到位，装载烟片的钢箱承受超负荷，导致钢箱变形，不能在物流轨道上正常运行；分片机插刀也会因负载过大产生变形甚至断裂。为解决这一问题我们对分片机的垂直升降电机的变频控制进行了改进。

关键词：垂直分片机 升降电机 变频控制 超负荷 极限保护

引言：叶片垂直分切机用于烟草制丝生产线上，对醇化、拆包后的烟包进行切片处理，使烟片易于松散、回潮均匀。该设备主要由框架式模块结构组成。叶片垂直分片机用于带动刀架上下移动垂直升降电机为变频器驱动，在叉分薄片和混包烟及不规则烟包时，烟包垂直分片机刀架不能下降设定位置，但变频器驱动升降电机持续下压，装载烟片的钢箱承受超负荷，导致钢箱变形，不能在物流轨道上正常运行；同时分片机分片刀长时间超负荷运行导致刀变形甚至刀架支撑断裂，损坏设备。

我们经分析和试验后决定通过修改垂直分片机运行程序，添加垂直升降电机超负荷运行保护程序来解决这一问题。叶片垂直分片机的叉分电机带动分片机的刀架和叉分刀上下运行，进行分片工作，将烟包均匀的分为4片，叉分电机由丹佛斯VLT5000变频器驱动。我们的解决方案分为以下几个部分：

一、修改变频器与PLC通讯数据结构配置；实现电机超负荷保护，首先采集电机工作电流，判断电机是否处于超负荷状态。修改硬件组态变频器硬件配置，从变频器中采集电机的工作电流，读取到真空辅联电控PLC中。原电控程序硬件组态中控制叉分电机的VLT5000变频器硬件配置变频器通讯数据类型为PPO2仅能将电机运行状态和运行频率采集到PLC，我们查阅变频器资料后，发现PPO4类型数据可以将变频器工作电流也可通过Profibus-DP现场总线传送到PLC。于是我们用step7软件对电控程序中变频器硬件组态进行了修改，将变频器的通讯数据类型由原来的ppo2修改为ppo4，并下载覆盖原硬件组态。同时在电控程序中增加数据块，将变频器工作电流数据传送到数据块中存储。

二、统计变频器工作电流变化规律：叶片垂直分片机运行过程中，在电控系统中统计并分析升降电机变频器在叉分正常烟包时的最大工作电流，及叉分倾倒等不规则烟包时的工作电流，通过分析计算找出变频器工作电流上限。

三、在电控程序中增加电流极限保护程序：使用step7修改电控程序，原控制程序为叉分刀架下降到位，金属接近开关检测到到位信号后，叉分电机停止下降动作，开始上升，但在叉分不规则烟包时，叉分刀架不能下降到设定位置，下降动作不能中止，导致电机长时间工作在大电流高功率下压状态，盛放烟包的钢箱和叉分刀架持续承受较大压力。为此我们完善电控程序，在程序中增加工作电流比较指令，当电机工作电流超过上限工作电流时，出发电流超限保护信号，该信号延时1s后中止电机下降动作，进入分片动作，从而避免了电机长时间工作在超负荷状态对设备造成的损坏。

在对增加变频器超限保护程序后，叶片垂直分片机为在叉分薄片和混包烟及不规则烟包时，程序启动超限保护功能，避免了超负荷工作现象，钢箱变形，分片机分片刀长时间超负荷运行导致刀变形甚至刀架支撑断裂等事故再未发生。

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