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            紙巾行業解決方案詳解 |

            文章出處:行業資訊 責任編輯:廣東鴻浩電氣股份有限公司 發表時間:2021-10-19
              

            從原材料制漿到造紙,再經過包裝和物流,紙巾最終完成“蛻變”與消費者見面。包裝和品質的印象分,加上規格多、可追溯、高標準、權威認證等因素綜合作用,最終獲取消費者的芳心,進而樹立可信賴的品牌形象。這背后,有三菱電機的鼎力支持。三菱電機應對紙巾行業生產設備的多種課題,在搭建不同規模、不同控制要求的生產系統時均有相應對策,并為工廠的信息化、智能化和節能化升級提供多樣解決方案。

            一 紙巾行業工廠解決方案

            三菱電機基于百年制造經驗提煉出來的e-F@ctory智能制造解決方案,以及由E-JIT理念形成的綠色制造綜合解決方案,幫助客戶不斷提升生產效率、提高產品品質、降低能耗和成本,由智能制造促進社會的可持續發展。

            e-F@ctory智能制造解決方案

            e-F@ctory核心理念是通過現場實時數據的精準采集、邊緣處理、高效傳輸、科學分析,將FA與IT無縫銜接,實現生產管理的可視化和持續改善。

            該方案解決數據采集、數據分析、生產管理、設備管理、網絡無縫連接等現代化企業必須解決的問題,三菱電機能夠提供從傳感器層到現場層、控制層、信息層的整體解決方案:通訊速率達到1G且實時通信容量高達256k字的CC-LINK IE網絡,開放式的總線結構,高性能的控制產品,專用服務器,以及可視化系統,幫助企業降低整體系統成本,提升企業價值。

            E-JIT能源可視化解決方案

            結合三菱電機的MC Works軟件,可快速實施紙巾生產工廠能源管理的可視化系統,包括空調系統、照明系統、受點設備、供水系統、消毒系統、蒸汽系統等。

            三菱電機改變以往引進節能設備或者改善設備的傳統思路,創新性地提出了E-JIT的概念,利用節能分析系統,發現設備上的能耗問題,達到【運用改善】與【設備改善】的良性結合,實現長期節能。

             紙巾行業典型設備解決方案

            高效的系統由各種高性能的設備組成,紙巾行業中的干法造紙設備、復卷機、分切機、高速裁切機,以及大型/超大型的成品成套設備,都有高速度、高精度、控制能力等方面的要求。三菱電機針對典型設備和每種設備的關鍵控制點特征,深入研究、勇于創新,在張力控制、再生控制、往復凸輪控制、同步速度控制等方面表現優異,也獲得了眾多客戶的認可。

            濕紙巾生產線

            在濕紙巾生產過程中,采用三菱電機的運動控制器,具備虛模式同步和高級同步兩種同步模式,輕松完成多軸不同控制系統的編程和搭建,在放布、換卷、分切、折疊、拉布和加液、裁斷、堆垛、包裝整個工藝過程中發揮重要作用,保證產品品質。

            (1)基于R系列PLC構筑沒有偏差的系統

            方案解讀:濕巾生產線可以選用高性能的R系列PLC配置(如上圖),憑借高速CPU和高速總線解決大量運算和數據傳輸課題,實現精準同步,提高整體系統精度。該架構中運動控制器通過光纖總線搭載J4-B伺服,實現多個工位的加工和各種復雜工序的同步控制;人機界面選用GOT2000系列產品,通過以太網連接PLC,可以輕松實現設備狀態監控;高速模擬量模塊實現變頻器控制和液位測量功能。

            (2)TSN網絡構成的簡潔、高效系統架構

            方案解讀:該架構中通過TSN網絡模塊連接了三菱電機的觸摸屏、伺服、變頻器、遠程I/O、遠程模擬量等產品,只需要3個模塊即可實現全部功能,系統的效率更高、可擴展性更強,并且能夠大幅度降低成本。

            濕紙粘蓋機

            濕巾粘蓋機的作用是在包好的濕巾袋上貼上塑料蓋,主要工序包括推蓋、貼標、抓蓋、涂膠、粘蓋,并同時對傳送帶和膠機、機器人等進行控制。

            方案解讀:該系統架構中PLC使用的是FX5U(指令快達34ns,容量128K步) ,可以通過內置模擬量來控制變頻器驅動傳送帶運行,然后使用40SSC 簡易運動模塊,通過SSCNET3/H總線連接,控制貼標、推桿和回收三個JE伺服。機器人除與PLC和GOT通過以太網連接外,還與視覺連接用于跟蹤運行中的傳送帶上紙巾袋的位置。

            課題應對一:收放卷張力控制

            收放卷張力控制在紙巾行業中最常見的課題,可以使用轉矩控制或者速度控制實現精準控制。三菱電機不僅擁有伺服和變頻產品用于張力控制,還有磁粉制動器、張力控制器等張力控制專用產品,讓紙巾生產的收放卷張力控制更簡單。

            課題應對二:超百軸的多軸同步控制

            紙尿褲、衛生巾等大型設備如果需要實現超過百軸的多軸同步控制,僅靠左側同一運動控制器控制的64個伺服軸多軸同步是不能滿足需求的??梢允褂萌怆姍CR系列PLC,最多能夠安裝三個運動控制器,同時控制192根伺服軸實現高速、高精度同步控制。在超大型系統中,還可以使用三菱電機最新的RD78運動控制器,能夠達到對768根軸(256*3)的精準和穩定同步控制。

            課題應對三:材料糾偏

            在同步控制中,由于機械偏差等各種原因會造成封裝、切割、定位等的偏差,這時就需要通過運動控制器對移動速度和移動距離進行補償,這就是色標補償和糾偏功能。

            課題應對四:限位輸出功能

            在高速噴膠控制中,可以使用限位輸出功能,通過比較編碼器反饋的位置數據,當到達指定位置時,打開膠槍開始噴膠。該功能的使用不用編程,能夠減小程序容量從而降低掃描時間,提高控制精度。

            課題應對五:電子凸輪功能

            在紙巾行業中電子凸輪功能應用非常普遍,凸輪曲線可以自動生成和手動生成,一般可以自動生成旋切凸輪,而比較復雜的凸輪曲線無法使用自動生成功能,就需要通過手動手動進行角度、行程、曲線的設定來生成。

            課題應對六:系統間同步

            紙巾生產在包裝環節中,設備間的同步功能更為重要,這在三菱電機的產品間能夠簡單實現。當不同系統間需要實現同步控制時,則可以使用編碼器傳輸設備運動狀態,實現多臺不同設備之間的同步功能。

            三 iQ Monozukuri PACKAGING包裝應用包

            在需要封口和切割凸輪生成或位置補償的設備中,三菱電機包裝應用包“iQ Monozukuri PACKAGING”的導入非常有效,被喻為行業“開發神器”。該功能包具有多種可以自動生成凸輪曲線的FB功能塊,只需要設置簡單參數,即可自動生成旋切、往復式、長停留和飛剪等多種電子凸輪曲線數據,適用于紙巾、包裝行業的各種切割、封焊等工藝。

            結語:智能制造實現可持續發展

            三菱電機基于百年制造經驗提出了e-F@ctory智能制造解決方案,并結合E-JIT能源可視化解決方案,將智能制造與低碳節能有機結合,降低制造能耗、促進社會可持續發展。在紙巾生產領域,三菱電機憑借高性能的控制產品和行業應用積累,提供應對現場課題的多樣解決方案,幫助客戶打造核心競爭力。三菱電機邀您攜手,迎接智能制造時代的到來。

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