薄板烘丝机电控系统使用说明.

薄板烘丝机电控系统
使用说明
共 1 册第 1 册
安装、使用本电控系统前请阅读
使用说明书，妥善保存，以备将
来参考
昆明船舶设备集团有限公司
2010年05月01日
目录
前言 (1)
1 安全 (2)
2 用途与适用范围 (3)
3 性能指标及技术参数 (4)
4 工作条件和环境条件 (4)
5 主要结构与工作及控制原理 (4)
6 安装和调试 (8)
7 控制柜面板操作说明 (9)
8 故障分析与排除 (9)
9 常见问题与解决方案 (12)
10 维护保养及注意事项 (13)
11 操作员终端使用说明 (15)
前言
在操作本机器前务必阅读本手册
1 产权说明
本薄板烘丝机是昆明船舶设备集团有限公司自行设计制造的产品，知识产权归属昆明船舶设备集团有限公司。

2 注意事项
2.1安装使用
对使用说明书中有关工作条件、操作、调整等事项应事先阅读了解,避免造成事故。

2.2其它
本说明书适用于薄板烘丝机电控系统
3 联系地址
单位名称：昆明船舶设备集团有限公司
地址：昆明市人民中路6号
邮政编号：650051
电话：0871-*******
传真：0871-*******
薄板烘丝机电控系统使用说明
1 安全
对本电控系统的任何安装、操作、维护、修理、调整都可能造成人身安全事故和伤害，因此对本电控系统操作的相关人员都必须阅读本手册，并熟悉手册中的内容和细则。

a)关键词及安全标志
本手册使用下面关键词和安全标志提示，警告执行相关操作可能存在的危险和伤害。

安全标志简单地表示了与设备有关的潜在危险，并且给予必要的提示。

危险！
➢未遵守与此标志有关的说明可能给操作人员和暴露在此危险之下的其他人
员造成伤害或对设备造成损坏。

➢在操作设备之前，必须确保操作人员已阅读本使用手册的内容，并已完全理
解和消化。

不熟悉与设备有关的危险将会给操作人员和暴露此危险之下的人
员带来危险状况。

➢禁止移走或错误操作设备上安装的安全装置。

➢必须始终保持设备图标和安全标志的清洁和完整。

一旦安全标志出现模糊或
损坏，应立即更换。

➢在重新起动设备之前，应确保危险已完全清除。

➢在完成任何维护操作之后，所有安全装置必须放回原位。

只要有一个安全装
置未在正确位置，就决不能操作设备。

➢当设备出现故障或对操作人员有危险时，必须立即操作电控柜上的紧急停止
按钮或主令开关。

紧急停止按钮和主令开关位于电控柜左门板上。

警告！
➢当心触电！接触带电器件可能造成严重人身伤害事故。

主断路器上端在主断
路器电源分断后仍有电压。

➢驱动器及驱动器上连接到电机上的电缆,这些残余电压和电流会在总电源分
断后持续5-10分钟后才消失。

驱动器维护只有在电源分断至少10钟后才能
进行。

➢维护电控系统要时刻注意、重视电控柜、所有电控箱和电器件上警告标牌的
安全提示。

➢只有经过培训的熟练专业技术人员可以维护操作本电控系统。

危险！
控制系统运行中，禁止将身体任何部位接触带电部位及运动部件!
危险！
当心吊物！吊装运输中粗心可能造成重大人身伤害事故。

危险！
当心机械伤人！机器运动部件可能造成肢体致残重大人身伤害事故。

危险！
当心伤手！不要将手伸入设备内部，以免夹手，造成伤害。

危险！
运动机件！当机器运转时不能取走安全防护装置。

危险！
当心烫伤！不要触摸设备高温管道及部件。

b)安全装置
为了确保维护人员、清洁人员和操作人员以及其他暴露人员的人身安全，此机器装有以下安全装置：
➢主断路器控制系统电控柜体内有一个负责动力电源供给、分配及监控的主令开关；还有一个是负责控制电源供给、分配及监控的控制电源主断路器。

当在此设备危险区域进行任何维护、维修、保养等工作时，要将主令开关和控制电源主断路器分断、旋钮开关放置在指示“关”位，拔下钥匙，并挂警示牌，防止他人操作。

➢急停按钮按下蘑菇头红色急停按钮，电控系统立即停机。

向外拔起急停按钮，紧急停止状态解除。

非紧急状态情况，请勿随意使用急停按钮。

➢隔离开关隔离开关旋转到“off”位置，其控制的电动机将停止工作。

隔离开关统一安装在设备的电器安装板上。

➢接地导线和端子设备上分布的接地连接主要对接触机器的人员进行人身保护和电气抑制干扰。

2 用途与适用范围
本电控系统用以控制薄板烘丝机。

对经过回潮后的叶丝进行烘烤处理，使烟丝达到设定的工艺水份值，以满足后续的工艺加工需求。

3性能指标及技术参数
a)额定功率：30KVA
b)额定电流：60A
c)最大断流能力：70A
4工作条件和环境条件
a)电源：3/N～50Hz/TN-S,380V±38V,50Hz±1Hz
b)工作环境温度：5℃～40℃；且24 小时内平均不得超过35℃
c)工作环境相对湿度：≤80％（当最高温度为40℃时，相对湿度不超过50％，温度低则允许
较高的相对湿度）
d)工作环境：空气中不得含有酸、盐和腐蚀性气体，含尘量不得大于3mg/m3
e)蒸汽进口压力：0.8MPa～1.0MPa
f)压缩空气进口压力：0.4MPa～0.7Mpa
5主要结构与工作及控制原理
5.1工作及控制原理
5.1.1SH625A型薄板烘丝机工作原理
以蒸汽为热源，加热烘筒内的异形薄板热交换器和烘筒外的散热器，用加热后的薄板对烟丝进行传导加热，同时用热风风机将散热器加热后的空气通过热风管吹入筒内形成热风，对烘筒内烟丝进行加热。

通过烘筒的转动和热风吹扬，使烟丝悬浮翻腾、受热均匀。

通过薄板和热风对烟丝的加热升温，使烟丝不断挥发水份，并通过除尘风机的抽排和排潮门的调节带走多余的水份和杂气。

将经过热膨胀后的烟丝烘干定型，保证烟丝的物理特性、填充值、水份达到卷包和存储的要求。

另外对烟丝的烘烤，可使烟丝本香微露、改善吸味，提升烟丝的感官特性，最终达到干燥烟丝和提高卷烟品质的目的。

烘燥烟丝的热能由蒸汽分两路供给，一路经过薄板蒸汽薄膜阀进入烘筒内的异形薄板热交换器，并通过阀门定位器来控制阀的开度以改变进入薄板的蒸汽压力，达到改变薄板温度的目的。

另一路经过散热器蒸汽薄膜阀进入散热器热交换器，并由混风门气动蝶阀控制热风和自然风的比例，达到改变热风温度的目的。

主传动电机用来驱动烘筒转动，并带动烟丝在筒内翻转，使其受热均匀。

热风风机用来调整风速和风量。

顺流模式下大部分热风沿烟丝流向吹入烘筒，少量补偿热风从后室吹入烘筒，防止在排潮区域（除尘箱）温度偏低而结露（逆流模式则反之）。

烘燥烟丝过程中异形薄板热交换器产生的冷凝水和散热器热交换器产生的冷凝水统一回收到汽水分离罐中。

当汽水分离罐上的高水位检测器件感应到水位达到高位时，水泵电机开始运转，将汽水分离罐中的冷凝水排出。

系统提供烘丝机系统状态的显示和工作状态的控制、检测、诊断，并调配各种器件完成对烟丝出口水份的控制。

由上可知为烟丝脱水提供热能的是薄板和热风，在顺流模式下稳定热风温度，通过控制薄板温度（逆流模式下稳定薄板，通过控制热风温度），来调控烟丝的脱水量，保持出口水份曲线的平滑。

薄板温度计算公式：T=[F(P
1－P
2
)/(1－P
2
)]/K +T
1
＋∆×W
F=筒内物料量（称流量）P1=入口水份P2=出口水份设定T1=温度平台K=干燥系数W=水份系数
∆=出口水份偏差（出口水份控制PID根据出口水份与设定水份进行PID调节算出的CV值）
即：薄板温度＝脱水量/干燥系数＋温度平台＋调节温度
要得到薄板温度就需要知道脱水量、温度平台、干燥系数和调节温度。

烟丝在进出烘丝机的过程中只散失了水份，烟丝本身并没有损失。

就可以根据进出口水份和烟丝称流量计算出脱水量。

脱水量＝称流量×（入口水份－出口设定水份）/(1－出口设定水份）
根据上面的公式，在出口水份达到工艺要求并稳定的情况下，分别取脱水量较低时的值及当时的薄板温度，和脱水量较高时的值及当时的薄板温度，分别带入〔薄板温度＝脱水量/干燥系数＋温度平台〕计算公式组成二元一次方程组（取脱水量较低和较高时的值，是为了能适应较广的入口水份），从而可计算出温度平台和干燥系数，这两个数为常数，得出后一般不再改动。

实际操作中只需在出口水份达到工艺要求并稳定的情况下，将系统自动记录的脱水量和薄板温度填入相应的空格内，点击运算即可得出温度平台和干燥系数。

调节温度由出口水份PID控制器，根据出口水份设定值与出口水份实际值，自动算出CV值再乘以水份系数。

水份系数人为设定，是决定调节温度范围和速率的一个常数。

至此计算薄板温度的未知量已全部得出，即可算出烘燥烟丝所需的薄板温度。

逆流模式下，计算方式相同，计算对象改为热风温度即可。

控制原理图
5.1.2烘丝机基本操作
(一)单机操作
单机操作通过选择操作终端中“单机”来实现，处于单机状态时，该段所控制的所有电机均可通过设备上的电机操作盒来起动或停止。

所有电机都分别设有隔离开关和带启动、停止、运行指示灯的操作盒，在单机操作模式下可手动控制单台设备的启停。

断开隔离开关，直接切断当前操作电机的电源，使其停止运行，此时操作按钮失效。

在单机状态下选中“阀手动测试”，电磁阀可以通过画面的开/关按纽进行手动操作，阀门定位器和风门可以手动设定开度进行测试和调整。

(二)闭锁操作
闭锁操作通过选择操作终端中“闭锁”来实现，处于闭锁操作方式时，该段所控制的所有机器均不能起动，所有操作失去作用。

可以在维护或修理工作时起到相应的安全保护。

(三)自动操作
自动操作通过选择操作终端中“自动”来实现，处于自动操作方式时，烘丝机工作过程分为基础、增压、预热、预热完成、启动、生产、倒料和冷却八个状态。

基础状态时点击操作终端上的“预热启动”按钮,在电铃鸣响10秒后，烘丝机发出除尘启动的请求信号，当除尘已运行，且信号已反馈（画面显示除尘已运行）后，烘丝机的主传动电机、热风电机、筛筒电机顺序起动，烘丝机进入增压状态。

增压状态时缓慢打开主蒸汽汽源的手阀，关闭冷凝水旁通手阀。

在增压状态下，进薄板蒸汽薄膜阀开度执行增压状态开度设定，让蒸汽缓慢的向薄板内填充（烘丝机冷却后异形薄板热交换器内有一定的冷凝水，如果突然加压，水的冲击波容易造成热交换器的损坏，形成渗漏），当进薄板的压力检测达到设定的增压转预热进薄板蒸汽压力时增压完成,烘丝机进入预热状态。

预热状态时进薄板蒸汽调节阀开始通过薄板温度PID自动调节阀的开度,使薄板温度达到并稳定在设定的预热温度。

当薄板温度和热风温度都达到设定的预热温度，且薄板的回水温度（出薄冷凝水温度）
达到预热完成设定的温度允差范围，进入预热完成状态，这时可以允许向烘丝机进料。

预热完成状态时按下“组合起动”按钮后，在电铃鸣响10秒后，设备逆物料方向顺序起动。

当入
口电子秤检测到来料后，对烟丝的水份和流量进行平滑、堆栈等处理。

当检测到筒入口有物料时烘丝机
进入启动状态，经延时筒内充满物料（筒内物料量达到或接近峰值）时，烘丝机进入生产状态。

在启动
和生产状态下，薄板温度根据出口水份设定值、经过平滑和堆栈处理后的入口水份实际值、筒内物料量
自动运算。

当烘丝机出口水份仪检测到设定的出口水份下限值后，经过一段延时，出口水份开始作为反
馈值通过出口水份PID对薄板温度进行自动调节。

当筒口无物料，经过延时后，烘丝机进入倒料状态。

此时关闭进薄板的蒸汽薄膜阀，滚筒转速、热
风风机转速、排潮门开度、混风门开度都执行倒料状态设定值，使物料快速倒出。

当高速倒料预设时间
到了，烘丝机自动转为预热状态，准备下一次生产。

如果生产结束，点击“组合停止”按钮，再点击
“冷却”按钮,进入冷却状态。

此时关闭主蒸汽汽源的手阀，打开薄板排冷凝水的手阀。

当到达预设的
冷却时间后，设备自动停止并转为基础状态，或者当薄板温度和热风温度都降到适当时，点击操作终端
上的“预热停止”按钮也可停止设备，并转为基础状态。

5.1.3水份-蒸汽压力控制系统
水份-蒸汽压力控制系统是由可编程控制器、出口水份仪、压力变送器、带定位器的调节阀组成的
基本负反馈控制回路，入口水份仪、电子皮带秤作为前馈信号归属到这个系统。

其中操作终端是控制系
统与操作人员相互传递信息的人机界面设备。

承担出口水份、薄板温度、热风温度等系统参数的设置，
系统运行状态显示，系统故障报警等功能。

可编程控制器是系统的控制中枢和运算装置，它将各个检测
器件检测的数据进行综合加工处理，算出各执行器应有的状态并发出指令，驱动各执行器按照一定规律
控制本段设备运转。

操作终端将各种设定值传给可编程控制器作为控制依据，同时可编程控制器将烘丝
机运行状态信息传给操作终端，供操作人员监视。

5.1.4烘丝机的烘筒转速系统
烘筒转速系统由烘筒电机、变频调速器和PLC组成，PLC根据烘丝机所处的工作阶段将设定值赋
予变频器控制系统并由变频器内自带的反馈体系，完成频率稳定功能。

5.1.5热风控制系统
热风控制系统的组成：检测器件是温湿度传感器，执行器是混风门上带定位器的气动蝶阀。

风温
由烘丝机所处的工作阶段在操作终端上设定。

设定值与温湿度传感器检测的实际热风温度相比较，进
行PID运算后改变气动蝶阀阀门开度，通过冷热风的混合，达到设定风温并稳定输出。

6安装和调试
a)电控柜应尽量安装在主机附近，以便于操作和发生故障时及时处理。

b)试车前必须对电机、柜体、电源端子进行线路检查。

c)电控柜安装时柜体必须接地，接地端子与电源端子之间做绝缘测试，其绝缘电阻不得小于1M
Ω。

系统不允许有任何裸露的电缆电线头出现。

d)系统上电前应对整个系统进行检查，确定无误后方可合上电控柜内所有断路器、单机上所有
电机的隔离开关，各相关设备之间的联络信号应联接完好。

e)调试工作必须由培训的人员来完成。

首次通电，务必按电路图册检查各I/O点，主机、监视
器等电压符合要求后，再接通电源进行调试。

7控制柜面板操作说明
a)“动力电源”开关:设计为手动操作,钥匙开关控制，控制电控柜内动力电源(380VAC)。

b)“动力电源指示”灯：设计为白色指示灯，指示灯亮起，表示主令空开闭合，动力电源已上电。

c) “控制电源”开关: 设计为手动操作，钥匙开关控制，控制电控柜内控制电源（包括所有24VDC
和220VAC控制电源），当“控制电源”开关置于“关”时主令空开处于闭合状态，将由于欠压
脱扣线圈失电导致主令空开自动断开，切断动力电源。

d）“控制电源指示”灯：设计为白色指示灯，指示灯亮起，表示控制电源已上电且正常。

e) “紧急停止按钮”:如发生人身、设备或其他重大紧急事故时，应操作红色蘑菇头按钮，切断
电控柜内动力电源，使所有设备处于停止状态。

需要注意，此时柜内还有24VDC和230VAC控制电源。

当要解除紧急停止状态时，拔出紧急停止按钮即可。

f)“操作屏关/ 开”开关置于“开”时，操作屏供电；置于“关”时，操作屏断电。

注意：在上电前应先把“控制电源”钥匙开关打开，再打开“动力电源”钥匙开关，按下“分闸”按钮复位主令开关，随后再按下“合闸”按钮即可通电。

给电控柜断电时，按下“分闸”按钮，关断“动力电源”钥匙开关，再关断“控制电源”钥匙开关。

8故障分析与排除
本电控系统有丰富的、多样化的故障报警功能，可通过声光报警装置，操作站的相应画面和点击“故障诊断”进行查询，根据操作界面提供的报警信息，找到故障点，排除故障。

声光报警装置：
黄灯闪烁：设备有电机隔离开关断开，电机操作盒指示灯2秒闪烁。

红灯闪烁：1设备有急停按纽按下
2动力电源断开
3烘丝机门打开
4有电机空气开关断开或变频器故障，电机操作盒指示灯1秒闪烁。

电笛：当红灯闪烁时电笛1秒闪断报警，按下消音按纽可消除，此时消音指示灯2秒闪烁。

在主画面中可以提供的报警和警告信息有：电机隔离开关断开（电机状态黄色）
电机空气开关跳闸（电机状态红色）
电机变频器或驱动器故障（电机状态紫色）电机未准备（电机状态紫色）
烘丝机门打开！
烘丝机控制系统急停故障
烘丝机系统动力电源故障
与叶丝段PLC以太网通讯故障
烘丝机顶起装置正在顶起过程，严禁启动！烘丝机顶起装置正在放下过程，严禁启动！烘丝机不在工作位置，严禁启动！
在报警记录画面中记录的报警有：
电机接触器故障（电机有运行输出无运行反馈故障）
电机隔离开关断开
电机空气开关跳闸
电机变频器或驱动器故障
电机未准备
主控制柜控制电源故障
主控制柜动力电源故障
主控制柜急停按钮按下
中控急停按纽按下
与叶丝段PLC以太网通讯故障
主传动电机变频器DP网络故障
热风风机变频器DP网络故障
DP/PA偶合器DP网络故障
热风温湿度传感器DP网络故障
排潮温湿度传感器DP网络故障
智能仪表DP网络故障
注意：当画面上方故障显示闪烁，根据报警记录找到故障点，排除故障后，点击故障复位按纽进行复位，再点击确认按纽进行确认消除。

网络诊断画面可以显示网络状态和具体故障点。

9常见问题与解决方案
问题１：断路器(空开)时常过流跳闸，怎么办？
a)查看是否由堵料造成。

b)查看设备是否有阻卡现象，运行是否平稳。

c)查看接线端子是否拧紧。

d)查看电机的额定电流与断路器的电流档设置是否一致。

e)查看电机的三相绕组是否平衡，是否对地短路。

问题２：点击“启动”时，设备启动不起来，怎么办？
a)查看断路器、隔离开关是否都闭合。

b)查看滚筒安全门是否关上，滚筒是否在工作位置。

c)查看画面显示的网络通讯是否正常。

d)查看画面显示的连锁信号（如除尘风机，后续设备）是否运行。

问题3：某个控制箱没有连上Profibus，怎么办？
a)查看总线接头是否拧紧，是否物是理连接的终点站，若是，总线接头的终端电阻拨到“ON”
上，否则总线接头的终端电阻应拨到“OFF”上。

b)查看控制箱的总线24VDC、模块24VDC电压是否正常，若是个别I/O模块显示故障，检查模块
是否插紧，若故障继续存在，检查该控制箱硬件配置与程序硬件配置是否一至，最后检查该
模块的外部连线，更换该模块；若控制箱的总线24VDC、模块24VDC电压正常，但所有I/O模
块都显示故障，则可能是总线模块IM151存在问题，更换该模块。

问题4：几个站点没有连上Profibus，怎么办？
a)先查看这些站的物理连接顺序，然后按照物理连接顺序从先连接的站点一个个往后查，检查
内容：控制箱24VDC电压是否正确，总线接头的终点电阻是否拨对，控制箱的站号拨码开关
是否拨对，变频器的总线模块与变频器的连接是否牢靠、与总线接头的连接是否拧紧，变频
器站号设置是否正确（若近期没有更换过变频器或没有更改设置过变频器，则此项检查可省）。

最后可断电复位PLC，若个别站点还有问题，请按照问题４的解决办法进行解决。

问题5：电控柜上不了电，怎么办？
a)检查钥匙开关是否打对。

b)是否因欠电压或过电流引起空开跳闸，若是，先按下“分闸”按钮复位，再按下“合闸”按
钮，给电控柜上电。

c)用万用表检查进电压是否缺相，电压值是否符合范围。

d)最后根据电控柜电路图检查线路
10维护保养及注意事项
10.1维护保养
为了保证控制柜有良好的运行状态，请按下列要求进行维护保养。

10.1.1PLC、操作站的维护
a)定期检查PLC电源模块的电池电压指示灯（Batt.LOW），如果发黄光说明电池电压不足应马上
更换。

电池的更换要在PLC上电的情况下进行。

（先找来新电池，然后才取下旧电池，立即
装上新电池）
b)PLC的输入输出模块不能超压过流使用。

c)显示器面板如有污物可在断电５分钟后用微软绸布轻轻擦拭。

键盘、鼠标等也要在断电情况下
用微湿软绸布清洁。

10.1.2电控柜、控制箱的维护
a)电控柜内要保持其清洁、防潮，不得有灰尘。

定期按空调说明书清洗滤网。

b)定期检查安装在设备上的接线盒、控制箱内端子的松紧情况，如有松动，断电后拧紧，如有
灰尘请用吸尘器吸出。

10.1.3注意事项
a)禁止将变频器、软启动器的电源频繁地通断；
b)柜内严禁放杂物，图纸资料应放在资料箱内。

c)插接任何模块、前联接器，都必须在断电状态下进行。

d)交流电源串入直流电源会造成模块损坏，因此在检查及维修时，应特别注意交流电源与直流
电源和模块输入/输出线间的隔离，维修后必须先将前联接器拔下，再通电检查电源电压及输
入/输出回路电压，正常后，再次通电试车。

e)在没有确认模块损坏原因和故障排除以前，不允许更换新的模块。

f)维修电机时必须断开相应的隔离开关，并挂上“禁止合闸”标牌或专人看守。

g)清洁人员上设备清洁卫生时，必须断开相应设备的隔离开关。

为了方便用户阅读手册，保证技术文件的一致性，本手册和电路图册的电气器件代号完全相同（开关、按钮、光电开关、电机、电磁阀等）。

器件代号表1：
电路图册中，每一种器件所在位置、类别功能、数量等都通过图形代号与位置代号组合而成为项目代号，作为标识说明，此外在图册的图幅区上方的说明栏理对项目的功能、名称等均具有文字说明。

例A:
+G1.1－QF8.1M101 电机编号
电机
类别代号
图形代号：断路器
电控柜中位置
表示一个安装于电控柜中位置分区号为1.1，控制编号为101的电机用断路器。