西门子自动化与驱动集团自动化系统部

    广东省佛山市南海区宝索机械制造有限公司是专业研发、制造、销售生活用纸机械设备的一体化企业。全自动高速卷纸生产线是其高端产品，在国内处于领先地位。

    其系统描述如下：

    高速纸巾生产线主要是由复卷工艺段、切纸工艺段两个部分组成。

    高速生产线的生产速度要达到 400m/min 至 450m/min 之间。

    经过复卷的纸卷，其疏密程度将会保持一致。

                              图1   系统示意图

    图1中，Back Rack：后架；Embossing：压花；Printing：印色；Rewinding：复卷；Storing：储卷；Cutting：切纸。

复卷工艺段

    复卷工艺段包括后架、压花、印色和复卷四个部分。

    (1) 后架：经送纸皮带展开原纸，传送到前一机组压花组。

    (2) 压花：两层原纸各经一组钢对辊压花辊压花上胶复合后再传到印色部分。

   (3) 印色：经压花后的两层纸分别经两组印色装置，生产印色厨房用纸。以上均为机械传动,与主复卷机械联动。

    (4) 复卷：经压花、印色后的两层纸再经进纸辊、打孔刀辊、断纸刀辊、复卷底辊，围绕纸芯卷成纸卷。

电气控制部分：

(1) 主复卷：主传动轴采用 45KW 的 MM440 型变频器，控制方式采用开环矢量控制，要求最低转速可达到1Hz（30 转），无级调速，运行平稳。

    (2) 伺服控制(Simotion D425)

    打孔轴：跟踪主传动轴，角同步，同步比例可更改。

    压纸臂：跟踪主传动轴，走计算出的直径控制凸轮曲线（使复卷后的纸卷疏密度一致）。

    下复卷：跟踪主传动轴，做角同步。

切纸工艺段

纸卷由送纸带推进切纸机，切纸刀按设定长度将纸卷切成定长，同时自动夹纸伺服控制将切断的纸卷用塑料抱夹夹起，送到出纸输送皮带上，纸头纸尾由推挡推到出纸通道尽头掉入废纸收集箱。

    纸卷切断长度可在设定范围内任意可调，切出的纸卷必须切面平整、长度统一，自动夹纸伺服控制能与切纸速度匹配，无卷纸脱落现象。

    切纸刀为主传动采用 7.5kW 的 MM440 型变频器，控制方式采用开环矢量控制，要求最低转速可达到1Hz（30 转），无级调速，运行平稳。送纸带同样由 Simotion D425 控制，跟随切纸刀，角同步。

                             图2   系统配置图

复卷原理简述

表面卷绕

    让一根做旋转运动的辊子的表面与要卷绕的纸卷摩擦接触，把旋转运动传递给纸卷。先将卷纸的硬纸筒芯置入有一个由三个旋转轴组成的复卷窝穴中，通过这三个辊的旋转磨擦纸卷最表面一层原纸而实现复卷。

中心卷绕

    中心卷绕装置通过纸卷轴获得旋转运动，先向卷纸硬纸筒芯中插入一根钢制轴杆，通过驱动钢制轴杆进而带动硬纸筒芯转动实现复卷。

                           图 3   复卷机示意图

                         图 4   凸轮（压纸臂）控制

                       图5    剪切（切纸）控制

    MM440 变频器的调试步骤如下：