案例 | 纸巾行业解决方案详解

2021/4/7 13:38:31

从原材料制浆到造纸,再经过包装和物流,纸巾最终完成“蜕变”与消费者见面。包装和品质的印象分,加上规格多、可追溯、高标准、权威认证等因素综合作用,最终获取消费者的芳心,进而树立可信赖的品牌形象。这背后,有三菱电机的鼎力支持。三菱电机应对纸巾行业生产设备的多种课题,在搭建不同规模、不同控制要求的生产系统时均有相应对策,并为工厂的信息化、智能化和节能化升级提供多样解决方案。

1

一 纸巾行业工厂解决方案

三菱电机基于百年制造经验提炼出来的e-F@ctory智能制造解决方案,以及由E-JIT理念形成的绿色制造综合解决方案,帮助客户不断提升生产效率、提高产品品质、降低能耗和成本,由智能制造促进社会的可持续发展。

e-F@ctory智能制造解决方案

e-F@ctory核心理念是通过现场实时数据的精准采集、边缘处理、高效传输、科学分析,将FA与IT无缝衔接,实现生产管理的可视化和持续改善。

2

该方案解决数据采集、数据分析、生产管理、设备管理、网络无缝连接等现代化企业必须解决的问题,三菱电机能够提供从传感器层到现场层、控制层、信息层的整体解决方案:通讯速率达到1G且实时通信容量高达256k字的CC-LINK IE网络,开放式的总线结构,高性能的控制产品,专用服务器,以及可视化系统,帮助企业降低整体系统成本,提升企业价值。

E-JIT能源可视化解决方案

结合三菱电机的MC Works软件,可快速实施纸巾生产工厂能源管理的可视化系统,包括空调系统、照明系统、受点设备、供水系统、消毒系统、蒸汽系统等。

3

三菱电机改变以往引进节能设备或者改善设备的传统思路,创新性地提出了E-JIT的概念,利用节能分析系统,发现设备上的能耗问题,达到【运用改善】与【设备改善】的良性结合,实现长期节能。

二 纸巾行业典型设备解决方案

高效的系统由各种高性能的设备组成,纸巾行业中的干法造纸设备、复卷机、分切机、高速裁切机,以及大型/超大型的成品成套设备,都有高速度、高精度、控制能力等方面的要求。三菱电机针对典型设备和每种设备的关键控制点特征,深入研究、勇于创新,在张力控制、再生控制、往复凸轮控制、同步速度控制等方面表现优异,也获得了众多客户的认可。

湿纸巾生产线

4

在湿纸巾生产过程中,采用三菱电机的运动控制器,具备虚模式同步和高级同步两种同步模式,轻松完成多轴不同控制系统的编程和搭建,在放布、换卷、分切、折叠、拉布和加液、裁断、堆垛、包装整个工艺过程中发挥重要作用,保证产品品质。

(1)基于R系列PLC构筑没有偏差的系统

5

方案解读:湿巾生产线可以选用高性能的R系列PLC配置(如上图),凭借高速CPU和高速总线解决大量运算和数据传输课题,实现精准同步,提高整体系统精度。该架构中运动控制器通过光纤总线搭载J4-B伺服,实现多个工位的加工和各种复杂工序的同步控制;人机界面选用GOT2000系列产品,通过以太网连接PLC,可以轻松实现设备状态监控;高速模拟量模块实现变频器控制和液位测量功能。

(2)TSN网络构成的简洁、高效系统架构

6

方案解读:该架构中通过TSN网络模块连接了三菱电机的触摸屏、伺服、变频器、远程I/O、远程模拟量等产品,只需要3个模块即可实现全部功能,系统的效率更高、可扩展性更强,并且能够大幅度降低成本。

湿纸粘盖机

7

湿巾粘盖机的作用是在包好的湿巾袋上贴上塑料盖,主要工序包括推盖、贴标、抓盖、涂胶、粘盖,并同时对传送带和胶机、机器人等进行控制。

8

方案解读:该系统架构中PLC使用的是FX5U(指令快达34ns,容量128K步) ,可以通过内置模拟量来控制变频器驱动传送带运行,然后使用40SSC 简易运动模块,通过SSCNET3/H总线连接,控制贴标、推杆和回收三个JE伺服。机器人除与PLC和GOT通过以太网连接外,还与视觉连接用于跟踪运行中的传送带上纸巾袋的位置。

课题应对一:收放卷张力控制

收放卷张力控制在纸巾行业中最常见的课题,可以使用转矩控制或者速度控制实现精准控制。三菱电机不仅拥有伺服和变频产品用于张力控制,还有磁粉制动器、张力控制器等张力控制专用产品,让纸巾生产的收放卷张力控制更简单。

课题应对二:超百轴的多轴同步控制

9

纸尿裤、卫生巾等大型设备如果需要实现超过百轴的多轴同步控制,仅靠左侧同一运动控制器控制的64个伺服轴多轴同步是不能满足需求的。可以使用三菱电机R系列PLC,最多能够安装三个运动控制器,同时控制192根伺服轴实现高速、高精度同步控制。在超大型系统中,还可以使用三菱电机最新的RD78运动控制器,能够达到对768根轴(256*3)的精准和稳定同步控制。

课题应对三:材料纠偏

10

在同步控制中,由于机械偏差等各种原因会造成封装、切割、定位等的偏差,这时就需要通过运动控制器对移动速度和移动距离进行补偿,这就是色标补偿和纠偏功能。

课题应对四:限位输出功能

11

在高速喷胶控制中,可以使用限位输出功能,通过比较编码器反馈的位置数据,当到达指定位置时,打开胶枪开始喷胶。该功能的使用不用编程,能够减小程序容量从而降低扫描时间,提高控制精度。

课题应对五:电子凸轮功能

12

在纸巾行业中电子凸轮功能应用非常普遍,凸轮曲线可以自动生成和手动生成,一般可以自动生成旋切凸轮,而比较复杂的凸轮曲线无法使用自动生成功能,就需要通过手动手动进行角度、行程、曲线的设定来生成。

课题应对六:系统间同步

12-系统间同步-500

纸巾生产在包装环节中,设备间的同步功能更为重要,这在三菱电机的产品间能够简单实现。当不同系统间需要实现同步控制时,则可以使用编码器传输设备运动状态,实现多台不同设备之间的同步功能。

三 iQ Monozukuri PACKAGING包装应用包

14

在需要封口和切割凸轮生成或位置补偿的设备中,三菱电机包装应用包“iQ Monozukuri PACKAGING”的导入非常有效,被喻为行业“开发神器”。该功能包具有多种可以自动生成凸轮曲线的FB功能块,只需要设置简单参数,即可自动生成旋切、往复式、长停留和飞剪等多种电子凸轮曲线数据,适用于纸巾、包装行业的各种切割、封焊等工艺。

结语:智能制造实现可持续发展

三菱电机基于百年制造经验提出了e-F@ctory智能制造解决方案,并结合E-JIT能源可视化解决方案,将智能制造与低碳节能有机结合,降低制造能耗、促进社会可持续发展。在纸巾生产领域,三菱电机凭借高性能的控制产品和行业应用积累,提供应对现场课题的多样解决方案,帮助客户打造核心竞争力。三菱电机邀您携手,迎接智能制造时代的到来。

三菱电机解决方案:
CNC | 三菱电机DRC(Direct Robot Control)功能详解
加工机 | 线切割锥度加工注意事项
国家能源局:节能减排将是中美合作的重要领域
CNC | 丝杆热补偿功能应用
CNC | 自动断电功能详解
大连沙河口自来水厂
CNC|掌握黑科技! FTP文件传输小妙招
污水处理
加工机 | 官方教程!VZ系列加工头的点检和清扫怎么做?
自动车床多轴多系统功能应用
三菱CNC | MTB开机画面自定义及LOGO显示
动力总成 Power Train
国家发改委:用更强有力措施打好节能减排攻坚战
中央新增投资230亿投向节能环保
安徽宿州污水处理厂
三菱CNC | RI/O地址任意分配应用场景
案例 | 兰宝发掘e-F@ctory数字化价值(上)
菱机妙用 | 半导体行业解决方案
更多三菱电机解决方案...

通过中华工控网在线联系三菱电机自动化(中国)有限公司:

免费注册为中华工控网会员