摘要：为了满足客户对彩涂生产线上卷自动控制的需求，本公司专门开发设计了彩涂生产线开卷自动上卷系统，该系统通过自动计算钢卷卷径及板宽，由PLC通过相关传感器检测自动计算并控制相关机械设备及执行机构自动运行，达到自动上卷目的。本文简单介绍了上卷自动控制系统的结构及控制原理，重点分析了卷材宽度和卷材直径的检测方式和相关距离数据的计算方法。本系统在实际应用中极大的提高了彩涂生产线生产效率，并减少了客户运行成本及人工成本。
关键词：卷材宽度；卷材直径；自动上卷；PLC控制；
中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：
引言
开卷机和开卷小车是彩涂生产线中最主要设备，主要是用于为彩涂生产线提供基材。目前国内传统彩涂生产线一般采用人工手动操作上卷，这种操作方式不光效率低，而且由于需要多个操作人员人工辅助，人工操作区域比较靠近设备，还存在一定安全隐患。而开卷机 彩油墨自动上卷系统无需人工辅助操作，整个上卷过程全部由控制系统自动完成，不仅可以提高上卷效率，且由于无需人工辅助，安全性也得到进一步提高；彩涂生产线上卷自动控制系统主要是通过光电传感器和编码器检测钢卷移动位置，间接计算卷材宽度和卷材直径，利用开卷小车将钢卷从鞍座自动送至开卷机卷筒的全过程。本文主要介绍卷材宽度和卷材直径的检测计算技术及相应自动上卷过程。
车库翻板门1 设备结构
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机械设备结构
彩涂生产线开卷机自动上卷控制系统机械设备主要包括：开卷机、开卷小车、鞍座、开卷夹送机、开卷导板、宽度检测传感器（光电开关、限位开关、编码器等）、直径检测传感器（光电开关、限位开关、编码器等）等部件。其结构示意图如图1、图2所示。
图1开卷机、开卷小车结构示意图
储热式电暖器图2开卷机、鞍座、传感器结构示意图
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电气设备结构
彩涂生产线上卷自动控制系统电气设备主要包括：弧面凸轮
a.PLC控制系统（使用系统PLC）；
b.检测系统：小车升降高度检测编码器1只、小车行走位置检测编码器1只、钢卷宽度检测光电开关1对、钢卷直径检测光
图3 上卷自动控制示意图
电开关3对、鞍座有料检测接近开关2只、小车有料检测接近开关1只、小车行程及限位开关2只、小车行走位置清零开关1只，传感器安装位置见图3所示。
c.执行器件：开卷小车行走电机、开卷小车升降油缸、开卷机卷筒涨缩油缸、开卷导板伸缩油缸、开卷压辊油缸等。
2上卷自动控制设计
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基础条件设定
小车升降油缸降到最低位置为高度基准0、钢卷宽度传感器至开卷机卷轴中心（生产线钢带中心）距离固定为W3、钢卷直径传感器三对光电开关高度分别对应低位H1、中位H2、高位H3 、开卷机卷轴中心高度为H6（详见图3自动上卷控制示意图）。
2.2 自动上卷过程及计算
2.2.1 lc谐振放大器自动上卷准备流程
按下“自动上卷准备”按钮，PLC控制各相关执行油缸自动执行以下动作：开卷导板伸缩油缸缩回、开卷导板摆动油缸降至最低位、开卷机上压辊油缸抬起、开卷机下压辊油缸降至最低位、开卷机卷筒缩至最小位、开卷机辅助支撑油缸缩回将辅助支撑降至非工作位、开卷小车油缸降到底。
以上动作执行完成后，经传感器检测全部初始条件满足自动上卷准备要求，则“自动上卷准备”准备结束。
2.2.2手写屏 自动上卷过程
将上卷方式“手动/自动”选择在“自动”位置，按下"自动上卷"按钮，PLC按照以下顺序接收或发出指令。
a.判断１#鞍座和２＃鞍座的有料情况；如果２＃鞍座有卷材，则开卷小车会自动优先向２＃鞍座移动,使用2＃鞍座上的卷材上卷。如果２＃鞍座没有卷材，而１＃鞍座有卷材，则开卷小车会自动向1＃鞍座移动，使用1＃鞍座上的卷材；开卷小车行走过程中通过行走位置编码器准确定位开卷小车的位置，开卷小车会自动准确行走到２＃或１＃鞍座的中间设定位置。
b.开卷小车行走到鞍座设定中间位置后，PLC控制开卷小车升降油缸将卷材托起，小车鞍座上的卷材被提升至固定高度H4（一般会设定为200mm左右），起升动作完成之后，开卷小车会自动通过行走电机驱动向开卷机方向行走；
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