浮法線冷端電氣控制系統簡介

楊建昌,李連銀,王文堂

（河南安彩高科股份有限公司,河南 安陽 455000）

1 浮法線冷端主要設備

浮法玻璃生產線的冷端，主要由下列設備組成。

1.1 應急落板

應急落板為連續玻璃帶由退火窯進入切裁工序的入口，在設備出現故障、玻璃帶出現問題或更換產品品種時將玻璃帶全部剔除的裝置，附屬設備包括：破碎機、接板輥道、攪碎機、碎玻璃料斗。

1.2 傳送輥道

傳送輥道是整條線用來輸送產品的設備，主要由伺服電機、齒輪電機、斜齒輪、同步帶及帶輪、聯軸器、軸承和輥子等組成。

1.3 測長發訊設備

測長發訊設備是對玻璃板通過的長度和板邊擺動進行測量的設備，主要作用是為優化切割系統提供數據，供縱、橫切機下刀使用。測長發訊設備主要由測長發訊橋、測長輪及其升降定位氣缸、工業相機系統、風機組成。

1.4 縱切機

縱切機按工藝要求用刀輪將玻璃沿縱向劃痕，設備主要由主支架、6個可移動刀架機構、軌道、傳動機構和切割油供油系統組成。切割設備均安裝在主支架上，可移動刀架以自動方式進行位置調整，傳動系統將刀架機構同時移到工藝需要優化切割的位置。

當需要切割時刀架升降氣缸下降，切割刀接近玻璃表面，滾輪壓緊玻璃表面，切割時，壓力磁鐵壓緊切割刀，切割玻璃。根據玻璃尺寸自動調整刀架之間的距離。在切割時，加油系統將提供切割油潤滑刀頭。

1.5 橫切機

橫切機按工藝要求用刀輪將玻璃沿橫向劃痕。設備主要由主支架、3個可移動刀架機構、軌道、傳動機構和切割油供油系統組成。切割設備均安裝在主支架上，可移動刀架由伺服電機通過齒形帶帶動在軌道上做往復運動，前進時刀架下降并對玻璃進行橫向切割，后退時刀架上升后快速后退。

當需要切割時，伺服電機帶動同步帶使刀架機構前進，在設定位置刀架升降氣缸下降，切割刀接近玻璃表面，滾輪壓緊玻璃表面，切割時，壓力磁鐵壓緊切割刀，切割玻璃，同時前進。在切割時，加油系統將提供切割油潤滑刀頭。

1.6 自動堆垛機

自動堆垛機是將玻璃從主線傳送帶上吸起堆放到堆垛旋轉平臺上的設備。主要由堆垛機、相關輥道和旋轉平臺組成。

2 冷端生產線電氣控制系統簡介

冷端設備主要由應急落板段系統、主線傳送帶系統、切割機（包括縱切機和橫切機）系統、自動堆垛機系統、網絡和優化系統組成，附屬設備包括自動檢驗設備和噴粉機。

2.1 應急落板段控制系統

應急落板段控制系統主要包括：PLC系統、變頻驅動系統、破碎機軟啟動控制等組成。

2.2 主線傳送帶控制系統

主線傳送帶控制系統主要包括：S7-400PLC系統、ET-200分布式I/O系統和變頻驅動系統。PLC的CPU采用S7-400系列的CPU 414-4H，CPU的DP主站接口通過PROFIBUS網絡與ET-200從站通訊；主機架上還安裝有通訊模塊CP441-1和CP443-1。其中CP441-1為PROFIBUS DP主站擴展模塊，它主要負責與變頻器的通訊，CP443-1為以太網模塊，它負責和PPC計算機、人機界面以及和其它PLC通訊。

2.3 切割機控制系統

切割機控制系統主要包括：切割系統主控制PC機2臺（A和B）、SIEMENS工業交換機、ETN運動控制系統、橫切機伺服驅動系統TSR、橫切和縱切刀壓力控制器等。其中主控制PC為整個切割機的控制中心，負責切割機與PPC電腦的通訊以及協調切割機上的各個切割刀的動作。SIEMENS工業交換機主要負責采集現場開關的信號并送到主控制PC機。ETN運動控制系統接受主控制PC（A或B）的指令，控制橫切機伺服運動，以及各個刀頭的動作，ETN控制器通過PROFIBUS和伺服控制器通訊。各個刀頭的切割壓力由各自的切割壓力控制器控制，切割壓力控制器接受來自現場操作盤上的電位器的電壓信號，來控制輸出到電磁鐵的信號以達到控制壓力的目的。測長發訊編碼器共有兩個，負責測量玻璃帶的運行速度。兩個編碼器為一用一備，可以通過主控PC進行切換。編碼器的速度信號經過脈沖分配器后分別送給四個ETN運動控制器，以達到控制切割位置的目的。

2.4 自動堆垛機控制系統

自動堆垛機控制系統主要包括：PLC系統、變頻驅動系統等。PLC采用S7-300系列，CPU型號為CPU315-2 DP/CPU317-2 DP，變頻器采用EMERSON-CT品牌。

2.5 自動檢驗設備

檢測系統主要部件：相機網絡、照明、中央操作界面。在相機網絡上的每個相機都連接到電腦的圖像處理板上。相機由一個固態的線掃描傳感器，具有4096，2048或 1024個像素點 ，一個鏡頭和一個可以縱向、橫向或旋轉調節的定位裝置組成。每個相機通過觀察標定亮度的變化來檢測垂直產品方向上的一條窄帶。系統使用的相機數取決于表面寬度和要求的缺陷尺寸；照明是根據產品而設置的，使缺陷處于一個不同的亮度。ISRA使用的照明類型是熒光燈；Smash 表面檢測系統界面處理了相機和操作員間的所有界面任務。可選的數據可以傳遞到生產線上的PLC上。高級表面檢測軟件界面的主要功能有：從處理板上接收缺陷信息、顯示缺陷信息給操作員、進行換卷操作、接受產品信息、與主系統通信、數據分析、I/O 接口。

2.6 噴粉機

噴粉機將防霉粉均勻噴在玻璃表面，形成保護層。噴粉機的主要工作過程：電機帶動攪拌葉片，同時高壓空氣進入粉罐將粉罐內的粉與空氣攪拌均勻，通過噴粉軟管和間隔粉噴灑裝置將粉均勻噴灑到玻璃表面。噴粉機控制系統主要由Grafotec公司的AP 960-T產品，以及控制噴粉量大小的電氣控制盒組成。

[1]張戰營,劉縉,謝軍.浮法玻璃生產技術與設備[M].第二版,北京,化學工業出版社,2010.

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