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摘要 项目主要解决KDF2成型机经过增塑剂雾化系统改造后无法维持低速运行的问题。生产过程中，成型机需要在低速情况下进行鼓轮清洁和成型系统的调整，但是在进行增塑剂雾化系统的改造之后，设备的电气线路发生了一定的变化，操作工在实际生产过程中发现，设备无法低速运行，成型系统的低速调整和鼓轮的低速清洁都无法实现。因此通过对电气线路的研究和改造之前与改造之后的设备情况对比，设计了一套电气改造方案。通过三菱A700变频器对设备运行频率的监测来控制PLC流量监视的输入，从而实现KDF2成型机低速运行的功能。
关键词 KDF2成型机 ；变频器；电路改造；低速保持功能
1 存在的问题
KDF2成型机原有的增塑剂喷洒系统是毛刷式的，功能单一，结构落后，检测与反馈的信号比较少，出现的问题比较多。所以车间新引进了增塑剂雾化喷洒系统，代替原有的毛刷式喷洒系统，并在KDF2成型设备上进行了实际的改造和使用。
改造完成后，在实际的生产过程中，操作工普遍反映KDF2成型机在低速（80支/分钟—200支/分钟）运行时，只能维持3-4秒钟的运行时间就会立刻停机。这给操作工在进行低速运行中的鼓轮清洁和成型系统 的调整带来极大的困难和不便。在正常生产过程中，操作工需要反复启动设备或者手动转动刀盘，才能进行鼓轮清洁，既增加了保养的时间，又降低了设备有效作业率，可以说费时又费力。其次操作工在滤棒成型前只能在较高运行速度下对成型机的成型系统进行快速调整，这很容易造成丝束、盘纸的消耗和浪费。操作工对这个问题的抱怨和反馈也比较频繁，机台物耗超标的频次也在不断增加。所以，作为技术人员需要对这个问题进行分析解决，保证设备能够进行低速运行，方便操作工进行一系列的保养和调整工作。
2 原因分析
新的增塑剂雾化喷洒系统只是使用了原有设备主电机控制器的电压信号对主机速度进行追踪，同时并联了滤棒剔除的电磁阀，经过改造之后原有的增塑剂流量脉冲检测B15.2进行了保留（见图1），并通过检测副传动箱的转速进行了代替。
图1 增塑剂流量脉冲检测传感器B15.2
图2 增塑剂流量监视传感器B15.4
但是却取消了增塑剂流量监视的玻璃管和浮子，而且增塑剂流量监视B15.4（见图2）只是通过一个继电器K12与PLC的流量监视信号相连。可是无论在设备低速和高速运行期间，K12均未接通， PLC A0的流量监视点3无输入（见图3），说明经过增塑剂雾化系统改造后的增塑剂流量监视B15.4传感器未使用，而B15.4传感器是用来检测设备启动阶段增塑剂的有无，从而给设备传递一个运行信号。如果没有这一信号，那么设备低速运行功能的缺失也就在所难免了。
图3 PLC A0（3）
3 措施及实施
所以，我们的改造思路是通过三菱A700变频器（见图4、图5）对设备运行频率的监测来控制PLC流量监视的输入。在低速时给PLC A0流量监视点3一个24VDC的电压输入，使其检测到B15.4的增塑剂流量信号，高速时断开这一信号，恢复其正常运行状态。
图4三菱A700变频器输出信号表
图5三菱A700变频器
其中，最为关键的一点是对三菱A700变频器功能点的研究、选择和参数设置。在三菱A700变频器的说明书（见图6）中，我们找到了一个输出信号即集电极开路端子FU（频率检测点）和它的公共端SE（集电极开路输出公共端）。FU具有输出频率和电机转速检测的功能，它具体的电气作用是：输出频率为任意设定的检测频率以上时为低电平，未达到时为高电平。同时也找到了FU所对应的参数P42（输出频率检测）即为设定FU信号置为ON时的频率。选择（FU，SE）所实现的功能是通过对主机频率与参数P42所设定频率的比较，低于设定频率输出高电平，高于设定频率输出低电平，进而通过继电器来给或不给PlC A0的流量监视点3 一个24V输入，从而将B15.4流量监视信号使用起来，恢复其低速运行功能。待其超过设定频率，则断开与变频器的连接，恢复设备的正常运行状态。根据这一思路设计了电路图（见图7）。为了拓宽对设备转速的监测范围，参数P42（见图8）的值设为16（见图9），所对应的转速为1100支/分钟左右，即1100支/分钟以下为低转速，通过继电器给出一个24V电压给PLC A0的流量监视点3，高于1100支/分钟为高转速则断开这一信号，恢复设备正常的运行状态。
图6三菱A700变频器参数说明
图7电路设计图
在准备好继电器、导线之后，根据所设计的电路图进行继电器的安装、电路连接、变频器的参数设置和通电上机实验等，验证方案的有效性和可实用性。
图8参数号P42
图9参数值16
4 使用效果及评价
KDF2成型机低速运行功能的改造项目在我部硬包车间安装完成，已使用5个月左右。在这5个月的运行过程中，KDF2成型机低速运行稳定且能够长时间保持，为操作工进行鼓轮清洁和设备调整带来了极大的便利，降低了设备保养时间，提高了保养效率，而且还有效降低了物料消耗，解决了操作工们经常抱怨的设备问题，提升了设备有效作业率，为设备的稳定运行和生产的有序进行提供了强大的助力。
参考文献
1、KDF2操作说明书 德国豪尼
2、KDF2电路图册
3、三菱A700变频器说明书
论文作者:杜文奎
论文发表刊物:《中国电气工程学报》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/27
标签：增塑剂论文; 设备论文; 操作工论文; 流量论文; 变频器论文; 频率论文; 信号论文; 《中国电气工程学报》2019年第4期论文;