在收放卷的控制中,根据设备及生产需求或者是最终用户的订单生产需求。对成品卷的卷径大小、长度、重量会有定量的要求。为满足此要求或是从设备生产效率、灵活自动化、无人化的角度出发,那么成品卷的定径、定长、定重量停车及断带保护停车、快速停车、紧急/安全停车功能成为必不可少的功能需求。那么收放卷设备处在不同的状态时会触发相应不同的停车方式,本文针对这些工况需求给出其控制算法及其触发条件。
1. 收放卷停机控制方式/种类
-正常斜坡停车 //按照设置的正常的减速时间进行斜坡带张力停车
-快速停车 //按照程序中设置的快速停车时间进行斜坡带张力停车
-紧急停车 //为保证设备安全进行的最快速度停车,一般为3s
-定长停车 //按照设定的单次产品材料长度进行斜坡带张力停车
-定径停车 //对于卷取来说:按照设定的单次产品材料卷径大小进行斜坡带张力停车,对于开卷来说:按照设定开卷产品材料卷径大小进行斜坡带张力停车;一般来说在来料一定的情况下,需要将来料均分成2-10个等同大小的料卷,需要按照来料重量计算。
-料卷重量停车 //按照设定的产品的料卷的重量进行计算
-安全停车 //为保证人员、设备及生产安全而无需关注产品质量的停车设置(断带保护/放卷结束等)
几种停车方式的优先级:
安全/紧急停车—>保护停车—>快速停车—>定长、定径、定重量停车(通过选择具有同等优先级)—>正常斜坡停车
2. 正常斜坡停车
根据设定的机组升速降速时间进行正常减速斜坡停车。
3. 自动停车功能
3.1 基本理论依据
停车过程长度计算:
不管是定长停车、定径停车还是按重量设置停车,都需要计算停车过程中材料走过的长度。通过此长度进行卷径以及料卷重量的折算。
由1、2、3可以得到减速过程中的材料走过的长度:
3.2 定径停车功能
在定径停车功能中是指按照设定的卷径(通常用做收卷,对于放卷只是用于防止放卷没料时避免无料飞车的情况,属于保护停车)自动停车。设定卷径的大小依据生产的要求而定。定径停车过程中,在不考虑空隙率的情况下将停车过程中的材料通过长度通过当前实际卷径,实时计算此长度累加到收卷料卷上后的卷径大小,另外有停车长度=截面积/厚度,原理是通过截面积相等,当两个截面积相等时给出停车指令。理论公式如下:
由4、5、6可以得:
因此在程序控制器中判断当收卷实际卷径Dact大于等于7中计算的值,当放卷实际卷径Dact小于等于7中计算的值时,给出定径停车信号,机组开始以设定的减速时间进行降速到零速。如果存在有两台及两台以上收放卷设备时,以最先到达的卷径激活定径停车功能信号。
3.3 定长停车功能
定长停车功能更好理解,是按照设定的生产材料长度进行停车。在此过中只需考虑在停车过程中材料走过的长度即可,既在当前实际材料长度测量值大于等于定长长度设定值与减速过程中的材料长度值的差值时,激活停车信号,机组进行减速停车。理论依据参见算式8、9。
3.4 料卷重量停车功能
停车过程材料重量计算:料卷的实际重量可以通过实时的卷径大小进行当前料卷重量的计算,通过长度计算在减速停车过程中的材料重量。当料卷实际重量mact大于等于设定停车料卷重量与减速过程中的走过的材料重量时,激活停车信号,机组进行减速停车。理论依据参见算式10、11、12。
4. 快速停车功能
此功能实类似与变频器中的OFF3功能,是在机组正常生产的过程中发生其它设备运行有问题可能会不影响产品质量时或是操作人员认为有必要停机时采取的一种停机措施。在激活此功能进行减速停车时,收放卷的材料张力、剪切刀具(如果有)、边部处理等等都保持正常,以保证停机过程及停机后的料卷质量。
5. 紧急/安全停车
安全停车在此可以理解为保护停车,如放卷材料接近耗尽,或者是在生产过程中发生未知原因的材料断带都将等情况都可能会对设备安全产生影响。出于对设备的保护,此时机组必须以最快的停机速度进行停车。