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摘要：本文主要介绍分切机承载收卷工作站的横梁在分切过程中如何进行转动方向控制。以保持稳定的收卷压辊位置，并对出现的故障进行分析排除。
关键词：横梁 控制 故障 排除
1、前言
我公司1987从德国布鲁克纳公司引进一条BOPET薄膜自动生产线，同时也从英国阿特拉斯公司引进了薄膜分切机，分切机是最后一道工序，分切机的工艺流程图如图一（略）所示，它主要负责按客户要求的产品长度、宽度规格按放卷、分切、再收卷的工艺把大母卷分切成各种规格产品，分切过程的各种工艺参数的设定与控制是保证产品质量的主要因素。其中承载收卷工作站的横梁，对保持稳定的收卷接触压辊位置，从而保证按工艺要求设定的收卷压力起着重要作用。
分切机对薄膜进行分切后分成内外两边进行收卷，内外两边的收卷工作站是装在由液压缸控制的横梁上。横梁在液压缸的控制作用下，通过液压缸的活塞及连杆伸缩运动带动横梁在一定角度范围内的来回转动，从而实现了保证正常收卷所需的压力及装卸卷的目的，现就其自动控制过程及出现的故障进行分析。
2、电路分析
横梁转动控制方框图如图二所示。控制电路简图如图三(略)所示。光电感应器经836线输出的电信号为0－12V，当光电感应器发射接收之间的光束被完全遮挡时，输出为0V，当光电感应器光束完全不遮挡时，输出12V，当光束被遮挡部分时，输出的电信号为0－12V之间某一个值，分切机正常工作时，光电感应器输出的电信号约为6V。当分切机按下启动按钮后，压辊15在汽缸作用下处于启始位置，此时收卷压辊后边的光电感应器光束处于完全不遮挡的状态，其输出的电信号为12V，经836线分别供给PID控制器及COMPARATOR比较器。当比较器正常工作时，从1318线送来的24V经一门电路中三极管导通后从1144线输出一个高电平至可编程控制器PLCI633输入端。而送到PID控制器的电信号与838线送进来的给定信号进行比较后，产生PID控制信号从837线输出送到VT5006，从而对比例方向控制阀进行控制，进而对横梁位置进行控制。在分切机正常工作的过程中，随着收卷直径逐渐增大，被收卷产品挤压的收卷压辊使光电感应器的光束增大遮挡，它输出的电信号随之减小，此信号与给定信号进行比较后，由PID输出控制信号至VT5006，增加对比例方面控制电磁阀A的控制能力，使油路导通，驱使活塞带动活塞连杆收缩，使横梁向卸卷方向转动，横梁的向卸卷方向转动，带动收卷产品逐渐向卸卷方向移动，而收卷压辊也在汽缸的使用下使它紧跟收卷产品往卸卷方向移动，这样光电感应器的光束被收卷压辊遮挡的部分减少，使光电感应器输出的电信号随之升高接近给定信号的电平，收卷过程总是这样打破平衡又恢复平衡，保证相对稳定的收卷压辊位置和收卷压辊压力，即随着收卷直径的不断增大，横梁向卸卷方向不断地转动。
相反，如果横梁转动角偏大，造成光电感应器光束被收卷压辊15所遮挡部分减少，这样使863线输出电平增加，这与838给定信号比较后，由PID输出控制信号到VT5006，从而增加对比例方向控制阀B的控制能力，致使比例方向控制阀换向，液压油缸反方向动作，从而使横梁向装卷方向转动，收卷产品及收卷压辊均向装卷方向靠，从而使光电感应器发射与接收间的光束的被遮挡部分增加，即减少了从发射传送到接收的光束，使光电感应器输出电平又减小，又接近给定值电平，以达到平衡稳定在一定水平。这样，由光电感应器、PID控制器、VT5006液压油缸、横梁、收卷产品、压辊构成了一个闭环控制，保证生产的正常进行。
3、故障分析及处理
故障一；分切机在正常分切完成卸卷后，外卷收的横梁却无法向装卷的方向转动，即液压油缸的活塞和连杆收缩后无法外伸，首先检查光电感应器输出端836电平为12V，说明并不存在光电感应器光束被遮挡的情况；再查看PLC的输入点I 633电平指示灯不亮，说明比较器可能存在问题，从图三中可看出，如果836线有输出电压，则1318线的输入24V至比较器的8号接线端子，比较器正常工作时，由9号接线端子从1144线输出高电平送到PLC的输入点I 633，电平指示灯应该亮，实际检查I 633指示灯并没有亮。重点检查比较器的电路，发现端点8有电平，而端点9输出电平却为0V，通过电路分析、检测，其中的T1三极管击穿，造成9号接线端子经击穿的T1三极管对地短路，因此，由9号接线端子引出的输出线1144到PLC的输入点I 633电平为0，PLC检测到此信号相当于压辊已完全挡住了光电感应器的光束，从而禁止液压缸向装卷方向动作。更换掉此三极管后比较器工作正常，分切机恢复正常工作。
故障二：分切机工作过程常出现内外横梁同时往卸卷方向移动，使收卷中的产品随着往卸卷方向移动，最后导致收卷压辊与产品分离，收卷压力失去，造成分切后的膜在产品外层跑偏致断膜，无法生产，而且出现的时机无规律性，有时在分切机刚开机时，有时在分切收卷到一定长度后。
故障分析：从原理上可知，当光电感应器发射接收间的光束被遮挡时，或836线没有电信号输出时，横梁向卸卷方向转动，但正常情况会通过PID控制器进行纠正，从故障现象看，它是内外横梁同时往外转动，说明问题应出在内、外横梁的控制电路的公共部分。从电路图上可知，电源部分应是主要部分，但停机多次进行检测，电源、光电感应器输出、PID输入输出及比较器的工作均正常，最后采取对电源输出电压进行在线跟踪检测的方法当发生内外收卷横梁均往卸卷方向转动时，这时，发现电源输出(见图三中的1363)电压比标示的高出15V，即给定信号原来取自10V，现在却取自25V，造成由1363输入的给定电压远高于正常工作时所需的给定值，而且大于光电感应器最大输出电压12V。因此，造成由PID输出至VT5006的电信号一直让它输出使比例方向阀向卸卷方向动作的信号，就算光电感应器光束不被完全遮挡后也无法进行纠正。后来查出是分切机运行多年后，稳压电源对地的地线接头松动，造成接触不良，当地线接触不良时，原来输出为＋15V、＋10V、－15V电压变成＋30V、＋25V及0V，经对此地线重新接地，恢复正常，再没有出现此故障现象，分切机正常工作至今。
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