探究廢料卷取機的升級改造

（華冠新型材料股份有限公司，江門 529100）

1 原直流廢料卷取機的原理及存在問題

原廢料卷取機采用直流電機控制，用直流電機帶動轉盤及滑塊對廢料進行恒張力卷取，滑塊來回擺動，對廢料起到導向作用，令廢料在卷取時能平均分布在卷筒上，避免廢料重復相疊在某一處。廢料卷取機采用直流電機控制形式，在生產線上使用基本穩定，但也存在不少問題，從而影響生產效率。

（1）直流電機的控制主板原理較復雜，需要調節的部位較多，更換主板后需調節較長時間才能與直流電機匹配，并且控制主板上有個別發熱元件使用一段時間后就會損壞，需更換。

（2）當生產線的線速度較快時，如大于110M/Min，并且廢料卷取機的轉盤已經卷取了一個較大的廢料卷時，卷取張力就略顯不足，出現的現象是，卷出來的廢料卷較松散，很凌亂，不美觀，收放廢料卷時占用的空間較大，嚴重時會阻礙修邊出廢料而影響修邊質量。

（3）O、D兩側的廢料卷取機在生產線上位于修邊機之后，操作人員對酸洗后的板面質量以及修邊后的鋼板邊部質量進行檢查，經常對發現板面質量不良的地方進行停機打磨，打磨的鐵粉粉塵充整個空間，廢料卷取機直流電機的散熱風扇將空間的鐵粉吸收，然后對直流電機內部吹風進行散熱，時間久了，直流電機內部電樞與轉子之間就積累大量鐵粉，嚴重影響直流電機的正常運轉。

（4）直流電機的銅頭換向片需定期清潔及打磨，以保持銅頭表面光滑，換向片之間的絕緣需保持良好，碳刷需定期檢查，若發現磨損嚴重需及時更換碳刷，這方面的直流電機維護保養較為復雜及頻繁，在檢修項目內容較多時人手會兼顧不上。

2 酸洗線中廢料卷取機部分的升級改造

2.1 廢料卷取機直流改交流控制的原理

鑒于廢料卷取機直流電機存在上述問題，我廠技術人員經過商討研究，決定對廢料卷取機進行改造，即將直流電機改為交流電機，用變頻器驅動交流電機，將變頻器的驅動模式調整為恒轉矩控制模式，從而實現恒張力控制轉盤，保證了卷取的張力。操作控制方面用目前我廠現有的歐姆龍PLC實現控制。

我公司的酸洗生產線引進奧地利設計的推拉式酸洗線，設備部分由國內生產制造，控制部分由歐姆龍PLC控制，整條生產線分為入口區，化學處理區（酸洗段和水洗段），出口區三部分。酸洗生產原料為低碳熱扎鋼卷，整平機將板頭壓平及破鱗，原料經過酸洗及水洗后去除鋼卷表面氧化皮，令原料鋼板表面的氧化鐵更易被鹽酸溶解，加快酸洗速度。酸洗線設備的放卷機和收卷機都工作于張力控制狀態，放卷機是反向張力，收卷機是正向張力，它們的作用是令鋼板能夠繃緊，進行收卷和放卷，收起來的鋼卷就很整齊。積料坑的作用是將入口段鋼板的輸送線速度與出口段的線速度隔離開來，入口段的鋼板輸送線速由積料坑的上限和下限光電控制，其線速度會不斷變化，而出口段的鋼板輸送線速度是恒定不變的，是由生產線運行速度給定的。O、D兩側的修邊機是處于出口段，因而其修邊速度也由生產線運行速度給定，跑板時由O、D兩側修邊機進行切邊修邊，切下來的邊部廢料通過廢料卷取機進行恒張力收卷處理，由于張力恒定，因而卷取的廢料一直處于繃緊狀態，隨著生產線速變化而改變。目前的交流電機功率有所提高，目的是提高輸出張力，改善原直流電機的張力不足缺陷。

2.2 改造后存在的問題及解決方法

（1）當操作員手動正寸繞好線頭后，停下來時廢料拉緊程度會變松，當打開張力時，會有片刻的延時，接著就突然快速拉緊廢料線帶，這樣會有沖擊，對修邊刀有損傷。解決的方法是，完善程序令張力啟動時先控制變頻器正寸一小段時間，使轉盤有正轉慣量，帶動廢料帶處于拉緊狀態，然后再切換到恒轉矩張力模式，這樣就可避免對修邊刀具造成沖擊損傷。目前問題已得到解決。

（2）因廢料卷由小到大時，直徑不斷變大，若張力恒定，則在小卷時過緊，在大卷時會過松，并且在生產線速較高時如110M/min以上時更換明顯。解決方法是，完善程序令張力在一定基本值的前提下，根據卷取的直徑的大小相應調整張力，即隨著卷取直徑變大，張力也線性變大。目前已能較好使用。

改造后也出現了一些其它小問題，都通過研究一一解決，目前改造后的交流廢料卷取機使用狀態良好。

3 結束語

本文通過對PLC控制器在酸洗線廢料卷取機的交流控制改造的應用，說明了伴隨著現代工業自動化生產的進程，PLC在工業自動化控制領域發揮著巨大的主導作用，隨著PLC與現代網絡設備的不斷聯系和應用，其在未來工業自動化控制領域必將獲得更廣闊的發展空間。為現代化工業生產的自動化和節能控制提供強有力的技術支持。