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表1 伺服系統(tǒng)選置（MC）

表2 ZL26機(jī)組與ZL22機(jī)組相關(guān)數(shù)據(jù)比較

表3 測試數(shù)據(jù)

圖1 電控柜中伺服系統(tǒng)、PLC布局圖

圖2 ZL26濾棒成型機(jī)組實(shí)物圖
摘要：通過對(duì)西門子交流伺服系統(tǒng)（MC）的應(yīng)用介紹，說明在ZL26濾棒成型機(jī)組中，伺服控制系統(tǒng)比機(jī)械變速系統(tǒng)更靈活、更簡便，ZL26濾棒成型機(jī)組對(duì)原材料的適應(yīng)性更好，改善了產(chǎn)品的品質(zhì)。
關(guān)鍵詞：交流伺服系統(tǒng)，濾棒成型機(jī)組，速比，Profibus，simulink，同步

ZL26濾棒成型機(jī)組除風(fēng)機(jī)、風(fēng)泵外，絲束的縱向開松和傳送，甘油量的給定，封口膠和內(nèi)線膠量的控制，都需要與主傳動(dòng)同步。進(jìn)口機(jī)型KDF2和國產(chǎn)機(jī)型ZL22濾棒成型機(jī)組，都是通過機(jī)械傳動(dòng)方式與主傳動(dòng)聯(lián)接。ZL26濾棒成型機(jī)組采用了當(dāng)今先進(jìn)的交流伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各分傳動(dòng)部分與主傳動(dòng)電機(jī)速度同步，而且速比可調(diào)，使用簡便。
絲束從供絲開始至濾棒成型，要經(jīng)過如下工藝過程：1級(jí)至3級(jí)開松，通過風(fēng)泵產(chǎn)生的壓縮空氣，使之橫向開松（展開），開松效果怎樣，可通過調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力大小解決，不需要其他控制；供絲輥、拉伸輥、傳送輥對(duì)絲束作縱向開松（拉伸），開松效果怎樣，需控制3對(duì)輥速與主傳動(dòng)的同步關(guān)系；甘油量、內(nèi)線膠量、封口膠量的給定，需與主傳動(dòng)同步；高壓噴嘴的空氣壓力需要與主傳動(dòng)同步。

一、初步方案
ZL26濾棒成型機(jī)組的速度為600米/分，機(jī)組的功耗為33千瓦。
根據(jù)ZL26濾棒成型機(jī)組的工藝要求，采用伺服系統(tǒng)控制設(shè)備的工作流程如下：主傳動(dòng)采用伺服電機(jī)，拖動(dòng)成型機(jī)及輸出部分，控制設(shè)備的速度按給定方式運(yùn)行，并作為伺服控制系統(tǒng)的主軸；供絲輥、拉伸輥、傳送輥采用伺服電機(jī)，作為從動(dòng)軸，受主軸控制；甘油量、內(nèi)線膠量、封口膠量的供給也采用伺服電機(jī)，作為從動(dòng)軸，受主軸控制；高壓噴嘴的空氣壓力不采用伺服控制，選用比例閥去控制和調(diào)節(jié)壓力大小。

二、系統(tǒng)配置及主要特點(diǎn)
由于交流調(diào)速系統(tǒng)具有維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，得到了普遍應(yīng)用。所以，本系統(tǒng)采用了西門子交流伺服系統(tǒng)，選型配置（見表1）。
ZL26濾棒成型機(jī)組的PLC控制系統(tǒng)是西門子S7-300布局（見圖1），伺服系統(tǒng)通過Profibus-DP與PLC數(shù)據(jù)通訊，設(shè)備的運(yùn)行指令及相關(guān)設(shè)定由PLC發(fā)出，伺服控制系統(tǒng)通過讀取這些指令及軸編碼器反饋信號(hào)，調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
絲束的開松效果決定濾棒的品質(zhì)，因此要求供絲輥、拉伸輥、傳送輥與主傳動(dòng)按一定的速比實(shí)時(shí)同步，為了加速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，這三對(duì)輥速的控制器與主軸控制器通過SIMOLINK進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊。

三、運(yùn)行效果
ZL26濾棒成型機(jī)組（見圖2）采用伺服控制系統(tǒng)后，通過在長沙卷煙廠近一年的使用，效果很好，與ZL22機(jī)組（進(jìn)口機(jī)型為KDF2，速度為400米/分）做過同類濾棒產(chǎn)品比較，針對(duì)不同規(guī)格的絲束，可以很方便地調(diào)整相應(yīng)的輥速比、甘油量，所以生產(chǎn)出的濾棒重量、吸阻更穩(wěn)定，幾項(xiàng)主要指標(biāo)均優(yōu)于ZL22機(jī)組（見表2）。
針對(duì)長沙卷煙廠的濾棒規(guī)格，ZL26濾棒成型機(jī)組的速度為600米/分。2006年1月6日，我們和用戶一起對(duì)ZL26濾棒成型機(jī)組進(jìn)行過多次測試，現(xiàn)取其中一組測試數(shù)據(jù)（見表3）。
從測試結(jié)果來看，產(chǎn)品的各項(xiàng)主要指標(biāo)比其他機(jī)型穩(wěn)定，比用戶內(nèi)控指標(biāo)還要好，原材料消耗比用戶的考核計(jì)劃要低，傳動(dòng)系統(tǒng)故障大大減少，可為用戶降低生產(chǎn)、使用成本。實(shí)踐證明，西門子交流伺服系統(tǒng)在ZL26濾棒成型機(jī)組上的應(yīng)用是可行的，也是成功的。

【作者簡介】陳建平，現(xiàn)任職于常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，長期從事煙草機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、改進(jìn)工作，目前主要從事ZL26濾棒成型機(jī)組電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及日常維護(hù)工作。

信息來源：東方煙草報(bào)社