三菱電機(jī)在紙巾行業(yè)解決方案詳解

從原材料制漿到造紙，再經(jīng)過包裝和物流，紙巾*終完成“蛻變”與消費(fèi)者見面。包裝和品質(zhì)的印象分，加上規(guī)格多、可追溯、高標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)威認(rèn)證等因素綜合作用，*終獲取消費(fèi)者的芳心，進(jìn)而樹立可信賴的品牌形象。這背后，有三菱電機(jī)的鼎力支持。三菱電機(jī)應(yīng)對(duì)紙巾行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的多種課題，在搭建不同規(guī)模、不同控制要求的生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)均有相應(yīng)對(duì)策，并為工廠的信息化、智能化和節(jié)能化升級(jí)提供多樣解決方案。

一 紙巾行業(yè)工廠解決方案

三菱電機(jī)基于百年制造經(jīng)驗(yàn)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(chǎn)效率、提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低能耗和成本，由智能制造促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

e-F@ctory智能制造解決方案

e-F@ctory核心理念是通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集、邊緣處理、高效傳輸、科學(xué)分析，將FA與IT無(wú)縫銜接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的可視化和持續(xù)改善。

該方案解決數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接等現(xiàn)代化企業(yè)必須解決的問題，三菱電機(jī)能夠提供從傳感器層到現(xiàn)場(chǎng)層、控制層、信息層的整體解決方案：通訊速率達(dá)到1G且實(shí)時(shí)通信容量高達(dá)256k字的CC-LINK IE網(wǎng)絡(luò)，開放式的總線結(jié)構(gòu)，高性能的控制產(chǎn)品，專用服務(wù)器，以及可視化系統(tǒng)，幫助企業(yè)降低整體系統(tǒng)成本，提升企業(yè)價(jià)值。

E-JIT能源可視化解決方案

結(jié)合三菱電機(jī)的MC Works軟件，可快速實(shí)施紙巾生產(chǎn)工廠能源管理的可視化系統(tǒng)，包括空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、受點(diǎn)設(shè)備、供水系統(tǒng)、**系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等。

三菱電機(jī)改變以往引進(jìn)節(jié)能設(shè)備或者改善設(shè)備的傳統(tǒng)思路，性地提出了E-JIT的概念，利用節(jié)能分析系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備上的能耗問題，達(dá)到【運(yùn)用改善】與【設(shè)備改善】的良性結(jié)合，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期節(jié)能。

二 紙巾行業(yè)典型設(shè)備解決方案

高效的系統(tǒng)由各種高性能的設(shè)備組成，紙巾行業(yè)中的干法造紙?jiān)O(shè)備、復(fù)卷機(jī)、分切機(jī)、高速裁切機(jī)，以及大型/超大型的成品成套設(shè)備，都有高速度、高精度、控制能力等方面的要求。三菱電機(jī)針對(duì)典型設(shè)備和每種設(shè)備的關(guān)鍵控制點(diǎn)特征，深入研究、勇于，在張力控制、再生控制、往復(fù)凸輪控制、同步速度控制等方面表現(xiàn)優(yōu)異，也獲得了眾多客戶的認(rèn)可。

濕紙巾生產(chǎn)線

在濕紙巾生產(chǎn)過程中，采用三菱電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制器，具備虛模式同步和上等同步兩種同步模式，輕松完成多軸不同控制系統(tǒng)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(gè)工藝過程中發(fā)揮重要作用，保證產(chǎn)品品質(zhì)。

（1）基于R系列PLC構(gòu)筑沒有偏差的系統(tǒng)

方案解讀：濕巾生產(chǎn)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(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸課題，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)同步，提高整體系統(tǒng)精度。該架構(gòu)中運(yùn)動(dòng)控制器通過光纖總線搭載J4-B伺服，實(shí)現(xiàn)多個(gè)工位的加工和各種復(fù)雜工序的同步控制；人機(jī)界面選用GOT2000系列產(chǎn)品，通過以太網(wǎng)連接PLC，可以輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控；高速模擬量模塊實(shí)現(xiàn)變頻器控制和液位測(cè)量功能。

（2）TSN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的簡(jiǎn)潔、高效系統(tǒng)架構(gòu)

方案解讀：該架構(gòu)中通過TSN網(wǎng)絡(luò)模塊連接了三菱電機(jī)的觸摸屏、伺服、變頻器、遠(yuǎn)程I/O、遠(yuǎn)程模擬量等產(chǎn)品，只需要3個(gè)模塊即可實(shí)現(xiàn)全部功能，系統(tǒng)的效率更高、可擴(kuò)展性更強(qiáng)，并且能夠大幅度降低成本。

濕紙粘蓋機(jī)

濕巾粘蓋機(jī)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(biāo)、抓蓋、涂膠、粘蓋，并同時(shí)對(duì)傳送帶和膠機(jī)、機(jī)器人等進(jìn)行控制。

方案解讀：該系統(tǒng)架構(gòu)中PLC使用的是FX5U（指令快達(dá)34ns，容量128K步） ，可以通過內(nèi)置模擬量來控制變頻器驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)行，然后使用40SSC 簡(jiǎn)易運(yùn)動(dòng)模塊，通過SSCNET3/H總線連接，控制貼標(biāo)、推桿和回收三個(gè)JE伺服。機(jī)器人除與PLC和GOT通過以太網(wǎng)連接外，還與視覺連接用于跟蹤運(yùn)行中的傳送帶上紙巾袋的位置。

課題應(yīng)對(duì)一：收放卷張力控制

收放卷張力控制在紙巾行業(yè)中*常見的課題，可以使用轉(zhuǎn)矩控制或者速度控制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。三菱電機(jī)不僅擁有伺服和變頻產(chǎn)品用于張力控制，還有磁粉制動(dòng)器、張力控制器等張力控制專用產(chǎn)品，讓紙巾生產(chǎn)的收放卷張力控制更簡(jiǎn)單。

課題應(yīng)對(duì)二：超百軸的多軸同步控制

紙尿褲、衛(wèi)生巾等大型設(shè)備如果需要實(shí)現(xiàn)超過百軸的多軸同步控制，僅靠左側(cè)同一運(yùn)動(dòng)控制器控制的64個(gè)伺服軸多軸同步是不能滿足需求的。可以使用三菱電機(jī)R系列PLC，*多能夠安裝三個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器，同時(shí)控制192根伺服軸實(shí)現(xiàn)高速、高精度同步控制。在超大型系統(tǒng)中，還可以使用三菱電機(jī)*新的RD78運(yùn)動(dòng)控制器，能夠達(dá)到對(duì)768根軸（256*3）的精準(zhǔn)和穩(wěn)定同步控制。

課題應(yīng)對(duì)三：材料糾偏

在同步控制中，由于機(jī)械偏差等各種原因會(huì)造成封裝、切割、定位等的偏差，這時(shí)就需要通過運(yùn)動(dòng)控制器對(duì)移動(dòng)速度和移動(dòng)距離進(jìn)行補(bǔ)償，這就是色標(biāo)補(bǔ)償和糾偏功能。

課題應(yīng)對(duì)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(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置時(shí)，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(shí)間，提高控制精度。

課題應(yīng)對(duì)五：電子凸輪等功能

在紙巾行業(yè)中電子凸輪等功能應(yīng)用非常普遍，凸輪曲線可以自動(dòng)生成和手動(dòng)生成，一般可以自動(dòng)生成旋切凸輪，而比較復(fù)雜的凸輪曲線無(wú)法使用自動(dòng)生成功能，就需要通過手動(dòng)手動(dòng)進(jìn)行角度、行程、曲線的設(shè)定來生成。

課題應(yīng)對(duì)六：系統(tǒng)間同步

紙巾生產(chǎn)在包裝環(huán)節(jié)中，設(shè)備間的同步功能更為重要，這在三菱電機(jī)的產(chǎn)品間能夠簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。當(dāng)不同系統(tǒng)間需要實(shí)現(xiàn)同步控制時(shí)，則可以使用編碼器傳輸設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)不同設(shè)備之間的同步功能。

三 iQ Monozukuri PACKAGING包裝應(yīng)用包

在需要封口和切割凸輪生成或位置補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備中，三菱電機(jī)包裝應(yīng)用包“iQ Monozukuri PACKAGING”的導(dǎo)入非常有效，被喻為行業(yè)“開發(fā)神器”。該功能包具有多種可以自動(dòng)生成凸輪曲線的FB功能塊，只需要設(shè)置簡(jiǎn)單參數(shù)，即可自動(dòng)生成旋切、往復(fù)式、長(zhǎng)停留和飛剪等多種電子凸輪曲線數(shù)據(jù)，適用于紙巾、包裝行業(yè)的各種切割、封焊等工藝。

結(jié)語(yǔ)：智能制造實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

三菱電機(jī)基于百年制造經(jīng)驗(yàn)提出了e-F@ctory智能制造解決方案，并結(jié)合E-JIT能源可視化解決方案，將智能制造與低碳節(jié)能有機(jī)結(jié)合，降低制造能耗、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。在紙巾生產(chǎn)領(lǐng)域，三菱電機(jī)憑借高性能的控制產(chǎn)品和行業(yè)應(yīng)用積累，提供應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)課題的多樣解決方案，幫助客戶打造核心競(jìng)爭(zhēng)力。三菱電機(jī)邀您攜手，迎接智能制造時(shí)代的到來。