淺談GD121_X2000機組輔料余量測量方法

李金劍+黨杰+楊德志

摘 要：GD121_X2000機組在正常運行時具備輔料自動更換功能，以保證設備連續(xù)運行。要實現輔料自動更換就需要準確測量各種輔料剩余量，在余量足夠少同時能保證輔料能夠正常更換的條件下啟動輔料自動更換程序。該文將對該機組中各種輔料余量的檢測方法做一個簡單的對比總結。

關鍵詞：光電檢測 編碼盤 金屬接近檢測 凸輪

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（b）-0052-02

在GD121_X2000機組中采用兩種測量方法測量輔料余量，卷煙紙和水松紙采用光電檢測加編碼盤的形式采集輔料余量信息，將輔料余量轉換為脈沖信號，并能夠通過調整輔料更換直徑的大小調整剩余量。鋁紙、內襯紙以及小包玻璃紙采用金屬接近檢測加凸輪的形式檢測輔料余量，金屬接近檢測信號的跳變作為輔料更換標志，然后通過調整檢測到更換信息時主機繼續(xù)轉動的圈數來微調輔料剩余量。兩種方式在信號采集和處理上存在較大差異，下面將簡單討論兩種方法的測量原理以及優(yōu)缺點。

1 光電檢測加編碼盤

1.1 硬件結構

卷煙紙和水松紙余量測量的原理基本相同，我們通過卷煙紙余量的測量方法加以說明。卷煙紙余量信息的采集通過一個光電檢測測量安裝在卷煙紙盤紙架后面的編碼盤，該編碼盤跟隨卷煙紙轉動，編碼盤上有12個凹槽，卷煙紙每轉動一周就產生12個脈沖信號。

1.2 測量方法

在日常運行中調整盤紙剩余量可通過調整參數“盤紙更換直徑”來調整余量大小。但是該方法采集到的信號屬于脈沖信號，如何將盤紙直徑與測量到的脈沖信號聯(lián)系在一起，以下作以說明。

2 金屬接近檢測加凸輪

2.1 硬件結構

采用一個壓桿緊貼輔料，金屬接近檢測用于測量與壓桿同軸的凸輪位置，該凸輪跟隨壓桿運動。在這種檢測方法中，輔料余量通過凸輪位置確定，金屬接近檢測根據凸輪位置讀取輔料更換信號，當輔料耗盡時金屬接近檢測的輸出信號會出現跳變，如圖1所示。

2.2 測量方法

首先需要確定凸輪的安裝位置，調整時可用一個耗盡的輔料作為調整凸輪位置的樣本，將耗盡的輔料安裝在輔料固定支架上，壓桿壓緊輔料。調整與壓桿同軸的凸輪，使凸輪凹陷或凸起處剛好位于金屬接近檢測探頭處，并確保檢測輸出信號即將出現跳變。然后通過主機參數“輔料更換時的機器轉速”進行微調，該參數的功能為：當耗盡檢測檢測出輔料耗盡時主機在運行該參數設定的轉數后便執(zhí)行輔料更換程序。

3 兩種方法的對比

在整套機組中光電檢測加編碼盤的檢測方法用來檢測水松紙和卷煙紙的余量，該方法將光電檢測讀取到的脈沖信號與主機速度對比，其他參數為固定值。經過光電檢測將盤紙直徑信號轉換成為一個數字量，并且采樣頻率較高，在調整輔料余量時可以精確到1 mm，可調范圍大，并且準確率高，每次更換后的輔料余量基本相同。同時調整方便，當更換不同廠家輔料引起余量變化時，可直接修改參數“輔料更換直徑”來改變輔料余量。該方法可用在運行速度較快、精度要求比較高的地方。但是該方法采用光電檢測獲取輔料余量信息，檢測讀取脈沖信號時易受環(huán)境粉塵影響，當編碼盤上有灰塵或者是檢測光纖老化時會導致讀取的脈沖信號部分丟失或過多，引起輔料提前更換或者是該更換時未執(zhí)行更換程序。同時光纖使用壽命沒有金屬接近檢測長，需要經常清潔維護光電檢測，使用成本高。

金屬接近檢測加凸輪的檢測方法用于鋁紙、內框紙和小包玻璃紙余量檢測，這種檢測方法原理簡單，檢測使用壽命較長，不會受粉塵影響，維護簡單，使用成本低。但是，該方法的可調范圍較小，當遇到輔料內徑變化較大時，會出現調整參數仍不能滿足更換需求的情況，就需要拆開蓋板重新校準凸輪位置，調整比較費時。同時，該方法的準確率和穩(wěn)定性沒有光電檢測加編碼盤的方法高，如果壓桿與輔料之間貼合不夠緊密，出現跳動，主機便會提前或推遲接收到輔料的耗盡信號，在參數“輔料更換時機器轉數”相同時會出現輔料剩余量不一致的情況，導致輔料浪費或主機停機。

4 結語

兩種余量測量方法輔料余量信息采集的方式不同，對信號的處理方式不同，兩者的準確性、穩(wěn)定性與使用成本也不相同。當機器運行速度較快，對剩余量要求較高時可用光電檢測加編碼盤的測量方式，反之則用另一種方法。由于該機型屬于20世紀90年代的產品，所以輔料余量的測量方法相對落后，目前輔料余量測量的方法多樣，并且可靠、穩(wěn)定。比如，可在固定輔料的軸上安裝伺服電機，該電機在保持輔料正常供給時能夠實時反饋一個輔料轉動的速度信號給主機，通過輔料速度信號與主機速度信號對比便可算出輔料余量，該方法準確性和穩(wěn)定性都更高，受環(huán)境影響小，可調整范圍大，但是使用成本也比該文所討論的兩種測量方法高。

參考文獻

[1] G.D公司.GDX2000操作手冊[Z].1998.

[2] G.D公司.GD121-AF12操作手冊[Z].1998.