涂布机设计.doc
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前言
随着信息的大量涌现和商务活动的蓬勃发展，复写和打印纸的需求急剧增长，于是催生了各种特种纸，它广泛应用于文件、票据、账页、收据发票等。
无碳复写纸由上页纸（CB）、中页纸（CFB）、下页纸（CF）组成，在使用中直接用硬笔书写或打字即可得到若干副本。
热敏纸是一种受热能作用而发色的记录用纸，可用于传真、收款机、ATM机、彩票、登机牌、火车票、超市条形码、排队机、心电图记录等方面。
因此，它们在市场上都有着广泛的应用前景。
这些特种纸生产过程中必须进行涂布处理。
为此，涂布机的研发与应用需加快进行。
目录
前言 1
1.涂布的概述 3
2.涂布机的工作原理 3
3.涂布机的用途 3
4.工艺流程设计 4
4.1总流程图 4
4.2液位控制原理图 4
5.液位控制仪表的选型 5
5.1液位变送器 5
5.2气动阀 8
5.3电动机 10
6.模拟数字量统计与PLC模块的选择 10
6.1模拟量数字量统计 10
6.2模块选择 10
6.3PLC选型 11
7.泵电动机启停设计 11
7.1接触器选型 11
7.2中间继电器选型 12
7.3电动机启停图 13
8.接线图 13
9.编写程序 16
9.1电动机程序编写 16
9.1.1项目创建 16
9.1.2组态硬件 16
9.2PID回路设计 19
9.2.1原理图设计 19
9.2.2FB41 19
设计体会及今后的改进意见 21
参考文献 22
1.涂布的概述
涂布是纸加工的一种手段!
它是指涂料用涂布机均匀地涂覆在纸幅上的加工方法涂布加工大大地改善了纸的印刷适性能，防护性能（如防潮等）和装饰性能因此，纸和纸板的涂布应用范围很广。
由此研制和生产出了适用于不同目的及不同结构的涂布设备涂布机由退纸机，涂布器干燥器和卷纸机组成也有在造纸机两道干燥器之间设置涂布器，将抄造与涂布合为一道工序称机内涂布或者将涂布与抄纸分开，使原纸置于专设的涂布机上涂布。
称为机外涂布。
涂布器可对纸和纸板单面涂布!
也可组合使用两只涂布器对纸页两面一前一后单独涂布，重涂布纸可以采用多只涂布器对纸页进行多层涂布，涂布器有多种形式，涂布器也可进行多种组合。
以满足产品质量要求，原纸性能要求和具体生产情况的要求。
自五十年代以来,为适应纸幅涂布加工技术的强劲发展需求，涂布加工设备技术有了飞速的发展。
我国从五十年代后期开始，一些厂家参照国外的发展经历，逐步探索使用气刀涂布及热风隧道式干燥。
在1957年，国内引进了一台气刀涂布、热风循环干燥的涂布机，车速达10米/分，使用效果良好。
在六十年代，先后以引进的涂布机作为样机，进行设计制造国产化的涂布机。
也陆续对各类涂布方式，如计量棒、铸涂、辊涂进行试验，亦探索各种热风烘房的结构，这对掌握和发展涂布技术起了重要的推动作用可是由于缺乏系统的试验研究及理论上的探索，再加上基础工业配套的不完善,因此涂布机国产化工作起步慢,进展也不快,与日益增长的对涂布加工设备的要求相差甚远。
到了七、八十年代,纷纷引进了一大批各类新型的涂布生产线,这对迅速掌握现代的涂布生产技术,为国内开发研究涂布设备提供了样板和经验。
2.涂布机的工作原理
涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制涂布层的厚度以达到重量要求.
3.涂布机的用途
涂布加工，大大的改善了纸的印刷适性能，防护性能（如防潮等）和装饰性能。
涂布机种类很多，可以适用各种类型纸的涂布要求，如铜版纸，新闻纸，包装纸，印刷纸，导电纸等等。
4.工艺流程设计
4.1总流程图
图4-1-1流程示意图
4.2液位控制原理图
图4-2-1液位控制原理图
5.液位控制仪表的选型
5.1液位变送器
图5-1-1电容式差压变送器
产品简介:
日本横河EJA210A法兰安装式差压变送器用于测量含有固体和沉淀性液体和蒸汽的液位和密度，然后将其转变成4-20mADC的电流信号输出。
产品性能:
卓越的性能和稳定性，日本横河EJA210A法兰安装式差压变送器采用单晶硅谐振式传感器技术。
单晶硅对于压力或温度的变化不存在滞后现象，是非常理想的材料。
单晶硅谐振式传感器将过压、温度变化和静压影响降为最低，从而提供无与伦比的长期稳定性。
小型轻量设计，由于采用ASIC放大器设计使包装变小，以及膜盒构造和法兰的小型化，这款机型的重量降到了塬有机型的一半。
ASIC设计不仅减少了零件数量，而且提高了放大器的可靠性。
日本横河EJA210A法兰安装式差压变送器提供两种现场总线模式，FOUNDATION?
现场总线低压模式和PROFIBUSPA设备，以实现横河电机和其他供应商的协同工作。
软件方面，EJA系列采用两个AI功能块计算差压和静压，从而实现灵活的仪表配置。
表5-1-1法兰尺寸
应用
类型
型号
膜盒
量程（KPa）
最大工作压力
液位开口
闭口容器
平膜片
EJA210A
EJA220A
M
1-100
基于法兰规格
凸膜片
H
5-500MPa
表格5-1-2日本横河EJA210A法兰安装式差压变送器技术参数
EJA210A/EJA220A
法兰安装式差压变送器
M膜盒
H膜盒
测量范围
-100~100kPa（-400~400inH2O）
-500~500kPa（-2000~2000inH2O）
测量量程
1~100kPa（4~400inH2O）
5~500kPa（20~2000inH2O）
精度
±0.2%
±0.2%
防护等级
IP67，NEMA4X，和JISC0920防浸型
防爆规格
FM，CENELECATEX，CSA，IECEx
输出信号
4~20mADC或FOUNDATION™现场总线或PROFIBUSPA两线制数字通信
电源
BRAIN和HART:
10.5~42VDC（本安型:
10.5~30VDC）Fieldbus:
9~32VDC
（本安Entity模式9~24VDC，本安FISCO模式9~17.5VDC）
环境温度
-40~85℃（-40~185℉）（普通型）/-30~80℃（-22~176℉）（内藏指示器）
过程温度
-40~120℃（-40~248℉）（普通型）
最大工作压力
法兰额定压力
安装
法兰安装
法兰尺寸
EJA210A:
3-inch（80mm），2-inch（50mm）
EJA220A:
4-inch（100mm），3-inch（80mm）
膜片材质
SUS316L，哈氏合金C-276，钽材
法兰材质
S25C，SUS304，SUS316
外壳
铝合金或SUS316不锈钢（可选）
表5-1-3EJA210A/EJA220A-选型表
第1项：
输出信号
-D
4-20mADC/BRAIN协议数字通讯
-E
4-20mADC/HART协议数字通讯
-F
FF现场总线通讯
第2项：
测量量程（膜盒）
M
1-100KPa
H
5-500KPa
第3项：
高压侧（法兰侧）接液材质
S
JISSUS316LJISSUS316JISSUS316
W
哈氏合金C-276JISSUS316JISSUS316
第4项：
法兰规格
J1（JIS10K）
J2 （JIS20K）
A1 （ANSI150）
A2（ANSI300）
P1（JPI150 P2 JPI300 ）
D2 （DINPN10/16）
D4 （DINPN25/40 ）
G4 （PN25/40）
G2 （GBPN10/16 ）
型号:
EJA210A-DMSA1D5A-92NNEJA210A-DHSA1D5A-92NN\EJA210A-DMSG2D4A-92DN/K1EJA210A-DMSG2D4A-92DN/NF1EJA210A-EMSG2D4A-92DN/K1EJA210A-EMSG2D4A-92DN/NF1EJA210A-DHSG2D4A-92DN/K1EJA210A-DHSG2D4A-92DN/NF1EJA210A-EHSG2D4A-92DN/K1EJA210A-EHSG2D4A-92DN/NF1EJA210A-DMSG2D4A-92DN
选择型号：
EJA210A-DMSA1D5A-92NN
5.2气动阀
产品详细介绍
一、用途
气动V型球阀是一种直角回转结构的高级控制阀，它与阀门定位器配套使用，可实现比例调节；与二位五通电磁及控制箱配套使用，可实现开关控制。
适用于气体、液体、固态颗粒介质的控制。
由于阀芯和阀座之间是无间隙回转，所以具有很大的剪切力及自洁性能，尤其适用于含有纤维性或有微小固体颗粒的悬浊液及固态颗粒状的控制。
因此本产品可广泛用于石油、化工、造纸、化纤、电力、冶金、制药、环保等工业部门的自控系统。
二、特点
1、气动V型球阀由V型阀体与气动执行机构及其它附件组成。
是一种直角回转结构的高级控制阀。
2、具有出色的调节特性：
V型阀具有一个近似等百分比的固有流量特性及高达300：
1的可调比。
因此V型阀可以在广幅的变化范围内提供精确的控制。
3、最大流动容积：
由于它的流线型外形以及满直角回转控制缘故，使容积的最大值特别高，通能力特别大，流通阻力小，因此可以使用较小的更加经济实用的阀门尺寸。
4、V型阀采用双轴承结构，机械稳定性高，启动扭矩小，保证了阀门具有极好的灵敏度和感应速度。
5、最大可靠（安全）性：
阀体为一个整体结构，坚固耐用，操作不受管道压力影响，并可避免阀体渗漏。
6、金属阀座的优越密封性：
V型阀采用可动金属阀座，具有自助补偿功能，并具有优越密封性能及超长的使用寿命。
在流向上，泄漏量≤10-6×额定流量系数。
7、超强的剪切能力：
V型阀采用金属硬密封结构，V型阀芯及金属阀座在回转过程中，V型缺口与阀座产生一个强大的剪切能切断纤维等杂质，并具有自洁功能，避免阀门卡死现象发生。
8、气动V型球阀结构紧凑，小巧轻盈，安装方便，维护简便。
9、气动执行机构采用活塞式气缸及曲臂转换结构，输出力矩大，体积精小。
执行机构采用全密封防水设计防护等级高。
气缸体采用进口镜面气缸，无油润滑、摩擦系数小、耐腐蚀、具有超强的耐用性及可靠性。
所有传动轴承均采用边界自润滑轴承无油润滑，确保传动轴不磨损。
三、主要技术参数
气动V型调节球阀是由气动活塞执行机构和V型球阀阀体两大部件组成。
表5-2-1V型调节球阀系列参数`
公称通径DN（mm）
25
32
40
50
65
80
100
125
150
200
250
300
350
400
450
500
600
额定流量系数（CV）
27
47
70
110
170
280
410
750
980
1720
2900
3800
7000
9800
12000
15000
23000
配用气接管
ф6х1（G1/8）
ф8х1.5（G1／4）
ф10х2（G3/8）
最大转角（α°）
90°
工作气源压力（Mpa）
0.4∽0.7
输入信号
4∽20mA220、V24VAC
`公称压力（Mpa）
1.6、2.5、4.0、6.4
工作温度范围（℃）
-40∽180、-40∽250
基本误差
≤±1.5%
回差
≤1.5%
死区
≤0.6%
耗气量
900L/h（标准状态）
汇漏量
≤10-6х额定流量系数
注
DN25∽DN250对夹式、DN300∽DN600法兰式
注：
1、可以根据用户提供的流量范围进行定制小流量阀门。
2、可以根据用户要求提供单作用弹簧复位阀门
2、流量特线：
V型调节球阀的固有流量特性为近似等百分比特性，特性曲线如图1所示。
3.主要零件材料
阀芯：
304、316、和316L（不锈钢）
阀体：
304、316、和316L或ZG25
密封阀座：
（硬密封座）304、316、（软密封座）聚四氟乙烯
选型：
VD-16MMRH-DNLN
5.3电动机
图5-3-1电动机
表5-3-1电动机介绍
品牌：
Littelfuse/力特
产品类型：
三相异步电动机
变频调速三相异步电动机极数：
4级、6级、8级
额定功率：
0.55——315
额定电压：
380（V）
6.模拟数字量统计与PLC模块的选择
6.1模拟量数字量统计
表6-1-1点数统计
电动机：
1DI
1DO
气动阀:
1AO
差压式液位计:
1AI
总计:
1AI
1AO
1DI
1DO
6.2模块选择
表6-2-1模块选择
类别
货号
类型
CPU：
314-1AE10-0AB0
CPU314
AI：
331-7KF02-0AB0
SM331AI8x12bit
AO：
332-5HD01-0AB0
SM332AO4x12bit
DI：
321-7BHO1-0AB0
SM321DI16x24VDC
DO：
322-1BH01-0AA0
SM322DO16x24VDC/0.5A
电源：
307-1EA80-OAAO
PS307,5A
6.3PLC选型
PlC选择西门子S7-300.
7.泵电动机启停设计
7.1接触器选型
图7-1-1接触器
乐清市五岳电器开关厂CJX2-4011交流接触器
CJX2-4011交流接触器主要用于交流50Hz或60Hz，额定工作电压至660V，在AC-3使用类别下额定工作电压为380V额定工作电路中，供远距离接通与分断电路之用，CJX2-4011交流接触器并可与热继电器直接插接组成电磁起动器，以保护可能发生操作过负荷的电路。
CJX2-4011交流接触器还可组装积木式辅助触头组、空气延时头、机械联锁机构等附件，组成延时接触器、可逆接触器、星三角起动器。
CJX2-4011交流接触器（LC1-D4011交流接触器）规格：
CJX2-401124V交流接触器（LC1-D4011/24V交流接触器）
CJX2-401136V交流接触器（LC1-D4011/36V交流接触器）
CJX2-4011127V交流接触器（LC1-D4011/127V交流接触器）
CJX2-4011220V交流接触器（LC1-D4011/220V交流接触器）
CJX2-4011380V交流接触器（LC1-D4011/380V交流接触器）
选型：
CJX2-4011380V交流接触器（LC1-D4011/380V交流接触器）
7.2中间继电器选型
图7-2-1继电器
JZC4系列交流中间继电器适用于交流50Hz或60Hz、额定电压至380V及直流额定电压至220V的机电控制、信号传递、隔离放大等电路中，作接通分断、放大之用，是JZ7系列的更新换代产品。
触头采用摩擦接触方式。
组合结构、可方便的安装各种附件：
辅助触头组、延时头、锁扣装置等增加不同功能。
继电器端子均有防护结构、达到IP20级，使用时安全可靠。
接线螺钉采用自升式瓦形垫圈的组合螺钉.。
继电器可用螺钉安装，也可安装在35mm宽的标准卡轨上。
更换线圈时，只需将连接继电器上下两绝缘座的螺钉拧松，分开机壳上下两部分后，方便的更换线圈。
表7-3-1继电器型号
型号
触头对数
常开
常闭
JZC4-40
4
0
JZC4-31
3
1
JZC4-22
2
2
选型：
JZC4-22
7.4熔断器
图7-4-1熔断器
详细说明：
RT0系列低压有填料封闭管式熔断器适用于交流50赫兹额定电压380伏或直流440V额定电流至1000安的线路中作配套电气设备短路或过载保护之用。
产品符合GB13539.1标准。
RT0熔断器主要由熔断体及底座组成。
为了方便熔断体的安装及更换，配有熔断器操作手柄。
1.RT0系列熔断器的结构特征：
由熔管、指示器、填料和容体等组成。
熔管采用高频滑石瓷制成，具有耐热性好，机械强度高，外表光洁美观等优点。
指示器为一机械信号装置，指示器由与熔体并联的康铜丝及压缩弹簧等零件组成，能在熔体熔断后立即烧断，弹出红色醒目的指示件，表示熔断信号，填料采用纯净的石英砂粒，充填在熔管内。
石英砂用来冷却电弧，致使电弧迅速熄灭。
熔体采用紫铜薄片的网状多根并联形式，具有提高断流能力的变载面和增加时的锡桥结构，使熔断器获良好的保护性能。
2.RTO系列熔断器底座的结构特征：
熔断器底座主要由插座与底板组成。
插座设计成琴形触头，触头压力用弹簧来保证。
底板用普通点恣制成，机械强度高，光洁美观。
熔断器操作手柄采用热固性塑料，绝缘性能好，结构简单，操作自如。
表7-4-1RT0填料封闭管式熔断器熔断器的常见型号
RT0-100
30.40.50.60.80.100（A）
RT0-600
350.400.450.500.550.600（A）
RT0-200
80.100.120.150.200（A）
RT0-1000
500.600.700.800.900.1000（A）
RT0-400
150.200.250.300.350（A）
表7-4-2熔断器
型号
熔断体的尺寸mm
A*D
E*F
B
RT0-100
40*40
18*6
67
RT0-200
46*46
23*6
67
RT0-400
55*55
33*6
67
RT0-600
66*66
36*6
67
选型：
RTO-200
7.5电动机启停图
图7-5-1电机启停图
8.接线图
图8-1接触器接线
图8-2继电器接线
图8-3接线端子
图8-4模块接线
图8-5开关接线
图8-6接线说明
9.编写程序
9.1电动机程序编写
9.1.1项目创建
图9-1-1-1项目创建
9.1.2组态硬件
图9-1-2-1编写符号
图9-1-2-2
图9-1-2-3
图9-1-2-4
图9-1-2-5
图9-1-2-6
9.2PID回路设计
9.2.1原理图设计
图9-2-1-1PID回路原理图
9.2.2FB41
图9-2-2-1FB41模块图
设计体会及今后的改进意见参考文献
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[6]翁贻方.自动控制理论.北京：
机械工业出版社.2011年4月第3版.
23
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