[b]1 引言 [/b]　　近年來我國經(jīng)濟(jì)一直保持高速增長的態(tài)勢，特別是在食品、飲料、電器和玩具等輕工業(yè)市場的內(nèi)需和出口的迅猛發(fā)展，促使與其相關(guān)的包裝行業(yè)也有很快的發(fā)展。瓦楞紙紙箱在包裝領(lǐng)域里占了相當(dāng)大的比重，橫切機(jī)是瓦楞紙板生產(chǎn)線末端的一個重要的環(huán)節(jié)，橫切機(jī)的性能是影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素之一，也是整個生產(chǎn)線電氣控制最復(fù)雜的一個環(huán)節(jié)。隨著中達(dá)電通機(jī)電產(chǎn)品品種的增多和性能的提高，現(xiàn)在已經(jīng)用中達(dá)電通的觸摸屏、PLC、變頻器組成一個完整的橫切控制系統(tǒng)應(yīng)用于中、低速的瓦楞紙板生產(chǎn)線上，而且效果非常理想。本系統(tǒng)主要特點(diǎn): 　?。?） 生產(chǎn)效能及優(yōu)良品率的提高; 　?。?） 橫切精度提高; 　?。?） 方便調(diào)適; 　?。?） 運(yùn)行平穩(wěn); 　?。?） 操作簡便。 2 行業(yè)背景 　　目前市場存在兩種形式的瓦楞紙橫切機(jī)，行業(yè)中稱為機(jī)械橫切機(jī)和計(jì)算機(jī)橫切機(jī)。所謂機(jī)械橫切機(jī)就是采用機(jī)械連桿帶動不同的凸輪來完成橫切的動作;機(jī)械橫切機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)在于橫切不同長度的紙板時(shí)，每次都必須重新調(diào)整連桿的長度，此調(diào)整動作不易而且會影響橫切的精度; 另外由于連桿長度的限制，所以切紙可調(diào)的范圍很小。所謂計(jì)算機(jī)橫切機(jī)就是用單片機(jī)、PLC、計(jì)算機(jī)以算法來控制變頻器或伺服控制器驅(qū)動馬達(dá)，帶動機(jī)械完成切紙的功能，這種橫切機(jī)的生產(chǎn)效能及優(yōu)良品率高、橫切精度高、方便調(diào)試、操作簡便、切紙范圍寬、機(jī)械結(jié)構(gòu)也簡單，因而廣被普遍采用。 　　近年來歐美和臺灣一些廠家先后推出專門應(yīng)用于瓦楞紙橫切的伺服控制器，例如:德國的倫茨、科比;臺灣的正頻、等，這些系統(tǒng)切紙精度可達(dá)到±1mm，但價(jià)格很高，一般是變頻器系統(tǒng)的4～5倍，因此伺服計(jì)算機(jī)橫切機(jī)控制器一般用于高速橫切機(jī)上。國內(nèi)也有一些廠家利用工控機(jī)、PLC、單片機(jī)自行開發(fā)算法來控制變頻器完成橫切動作，但這些系統(tǒng)一般用于速度60m/min以下的生產(chǎn)線，橫切精度誤差較大（約為±3mm左右），其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較低。而目前國內(nèi)市場大多數(shù)生產(chǎn)線的速度都在100m/min左右，急需性能界于此二者之間的計(jì)算機(jī)橫切機(jī)控制系統(tǒng)，今年中達(dá)電通推出了EH型PLC使這種想法可以實(shí)現(xiàn)。中達(dá)電通EH型PLC基本指令運(yùn)算處理的最短時(shí)間為0.24μs，高速計(jì)數(shù)輸入和輸出都可達(dá)到200kHz，大大提升了控制器的運(yùn)行速度;而VFD-V型變頻器加上PG卡使性能接近伺服;因此本人采用中達(dá)電通的觸摸屏（DOP-A57GSTD）、PLC（DVP-20EH）、變頻器（VFD075V43A）、編碼器（ES3-11CG6941）組成的橫切控制系統(tǒng)，再配有完美的算法，可應(yīng)用于速度為100m/min的生產(chǎn)線，并且精度可達(dá)到±1.5mm。 [b]3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及簡介 [/b]　　l 觸摸屏:用于參數(shù)輸入和控制命令的發(fā)出; 　　l DVP-20EH:是整個系統(tǒng)的核心，它進(jìn)行信號和數(shù)據(jù)處理，并利用高速脈沖控制變頻器完成橫切動作; 　　l 切點(diǎn)接近開關(guān):提供切刀切斷紙板時(shí)的反饋信號; 　　l 輪刀軸心上的編碼器:提供輪刀位置的反饋信號; 　　l 測紙輪上編碼器:提供進(jìn)料速度和長度的反饋信號; 　　l 中達(dá)V系列變頻器驅(qū)動:控制變頻電機(jī)，經(jīng)由減速機(jī)直接控制刀輪; 　　l 托紙輥:托起紙板和測紙輪，有些廠家為節(jié)省成本采用托紙板，但效果相對差些; 　　l 進(jìn)紙輥:有電機(jī)帶動，一是給紙板前進(jìn)提供動力，二是保持紙板具有一定張力; 　　l 出紙輥:做為輸送、切斷紙板作用; 　　l 進(jìn)料方向從左向右，輪切刀上刀為逆時(shí)針、下刀順時(shí)針為正轉(zhuǎn)方向。 [b]4 橫切控制的實(shí)現(xiàn)方法 [/b]　　首先運(yùn)用了PLC那些特殊功能, 要實(shí)現(xiàn)橫切功能，PLC【浮點(diǎn)運(yùn)算】的算法是必不可少的關(guān)鍵，中達(dá)電通V5.8版的PLC軟件具備了強(qiáng)有力的浮點(diǎn)運(yùn)算的功能，在進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，只要先把資料變成十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)，然后再把十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)，如此即可完成二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的功能。程序中還應(yīng)用了PLC許多功能如:高速計(jì)數(shù)中斷、外部中斷、定時(shí)器中斷、指針寄存器、高速脈沖輸出等，都是此控制理論必不可少的功能。 　　以輪刀的上刀為例，圖2為切刀動作示意圖。 　　切刀的動作如圖2所示分為三個區(qū)域，同步區(qū)是切刀切斷紙板的區(qū)域，必須保證與紙板同速，這樣才能保證切刀既不會撕紙也不會堵紙，切口才會齊整，才會切出合格的產(chǎn)品;高速返回區(qū)的速度由紙板速度和切紙長度以及輪刀周長計(jì)算得到;減速區(qū)的速度要固定，以確保停刀位置的一致性。三個區(qū)域的大小要依據(jù)機(jī)械的具體情況確定，在程序設(shè)計(jì)中還要考慮速度波動時(shí)帶來的影響，精確控制刀的位置，這樣才能減小誤差，達(dá)到最佳的效果。 [b]5 結(jié)束語 [/b]　　本系統(tǒng)以中、低速瓦楞紙生產(chǎn)線為主要的銷售市場，不論是舊設(shè)備改造還是新設(shè)備配套，對橫切機(jī)的需求量都很大，再加上中達(dá)電通產(chǎn)品在系統(tǒng)整合方面的特點(diǎn)（采用了臺達(dá)DVP-EH PLC、臺達(dá)VFD-V變頻器、編碼器及臺達(dá)DOP-A人機(jī)界面），使該系統(tǒng)又具備了很好的性價(jià)比，因此具有廣闊的市場前景。 　　 [b]參考文獻(xiàn) [/b]　　[1] 中達(dá)電通.臺達(dá)PLC手冊[Z]. 　　[2] 中達(dá)電通.臺達(dá)PLC手冊[Z]. 　　[3] 中達(dá)電通.臺達(dá)變頻器手冊[Z]. 　　作者簡介 　　朱茂健 男 1993年畢業(yè)于青島科技大學(xué)，現(xiàn)為青島盛達(dá)威自動化有限公司負(fù)責(zé)人，在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域有豐富的經(jīng)驗(yàn)。