從原材料制漿到造紙，再經(jīng)過包裝和物流，紙巾最終完成“蛻變”與消費者見面。包裝和品質(zhì)的印象分，加上規(guī)格多、可追溯、高標準、權威認證等因素綜合作用，最終獲取消費者的芳心，進而樹立可信賴的品牌形象。這背后，有三菱電機的鼎力支持。三菱電機應對紙巾行業(yè)生產(chǎn)設備的多種課題，在搭建不同規(guī)模、不同控制要求的生產(chǎn)系統(tǒng)時均有相應對策，并為工廠的信息化、智能化和節(jié)能化升級提供多樣解決方案。

一 紙巾行業(yè)工廠解決方案

三菱電機基于百年制造經(jīng)驗提煉出來的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，由智能制造促進社會的可持續(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)場實時數(shù)據(jù)的精準采集、邊緣處理、高效傳輸、科學分析，將FA與IT無縫銜接，實現(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、設備管理、網(wǎng)絡無縫連接等現(xiàn)代化企業(yè)必須解決的問題，三菱電機能夠提供從傳感器層到現(xiàn)場層、控制層、信息層的整體解決方案：通訊速率達到1G且實時通信容量高達256k字的CC-LINK IE網(wǎng)絡，開放式的總線結(jié)構，高性能的控制產(chǎn)品，專用服務器，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)價值。

E-JIT能源可視化解決方案

結(jié)合三菱電機的MC Works軟件，可快速實施紙巾生產(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)、受點設備、供水系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等。

三菱電機改變以往引進節(jié)能設備或者改善設備的傳統(tǒng)思路，創(chuàng)新性地提出了E-JIT的概念，利用節(jié)能分析系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)設備上的能耗問題，達到【運用改善】與【設備改善】的良性結(jié)合，實現(xiàn)長期節(jié)能。

二 紙巾行業(yè)典型設備解決方案

高效的系統(tǒng)由各種高性能的設備組成，紙巾行業(yè)中的干法造紙設備、復卷機、分切機、高速裁切機，以及大型/超大型的成品成套設備，都有高速度、高精度、控制能力等方面的要求。三菱電機針對典型設備和每種設備的關鍵控制點特征，深入研究、勇于創(chuàng)新，在張力控制、再生控制、往復凸輪控制、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可。

濕紙巾生產(chǎn)線

在濕紙巾生產(chǎn)過程中，采用三菱電機的運動控制器，具備虛模式同步和高級同步兩種同步模式，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算和數(shù)據(jù)傳輸課題，實現(xiàn)精準同步，提高整體系統(tǒng)精度。該架構中運動控制器通過光纖總線搭載J4-B伺服，實現(xiàn)多個工位的加工和各種復雜工序的同步控制；人機界面選用GOT2000系列產(chǎn)品，通過以太網(wǎng)連接PLC，可以輕松實現(xiàn)設備狀態(tài)監(jiān)控；高速模擬量模塊實現(xiàn)變頻器控制和液位測量功能。

（2）TSN網(wǎng)絡構成的簡潔、高效系統(tǒng)架構

方案解讀：該架構中通過TSN網(wǎng)絡模塊連接了三菱電機的觸摸屏、伺服、變頻器、遠程I/O、遠程模擬量等產(chǎn)品，只需要3個模塊即可實現(xiàn)全部功能，系統(tǒng)的效率更高、可擴展性更強，并且能夠大幅度降低成本。

濕紙粘蓋機

濕巾粘蓋機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、抓蓋、涂膠、粘蓋，并同時對傳送帶和膠機、機器人等進行控制。

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

課題應對一：收放卷張力控制

收放卷張力控制在紙巾行業(yè)中最常見的課題，可以使用轉(zhuǎn)矩控制或者速度控制實現(xiàn)精準控制。三菱電機不僅擁有伺服和變頻產(chǎn)品用于張力控制，還有磁粉制動器、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單。

課題應對二：超百軸的多軸同步控制

紙尿褲、衛(wèi)生巾等大型設備如果需要實現(xiàn)超過百軸的多軸同步控制，僅靠左側(cè)同一運動控制器控制的64個伺服軸多軸同步是不能滿足需求的?？梢允褂萌怆姍CR系列PLC，最多能夠安裝三個運動控制器，同時控制192根伺服軸實現(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最新的RD78運動控制器，能夠達到對768根軸（256*3）的精準和穩(wěn)定同步控制。

課題應對三：材料糾偏

在同步控制中，由于機械偏差等各種原因會造成封裝、切割、定位等的偏差，這時就需要通過運動控制器對移動速度和移動距離進行補償，這就是色標補償和糾偏功能。

課題應對四：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?shù)竭_指定位置時，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間，提高控制精度。

課題應對五：電子凸輪功能

在紙巾行業(yè)中電子凸輪功能應用非常普遍，凸輪曲線可以自動生成和手動生成，一般可以自動生成旋切凸輪，而比較復雜的凸輪曲線無法使用自動生成功能，就需要通過手動手動進行角度、行程、曲線的設定來生成。

課題應對六：系統(tǒng)間同步

紙巾生產(chǎn)在包裝環(huán)節(jié)中，設備間的同步功能更為重要，這在三菱電機的產(chǎn)品間能夠簡單實現(xiàn)。當不同系統(tǒng)間需要實現(xiàn)同步控制時，則可以使用編碼器傳輸設備運動狀態(tài)，實現(xiàn)多臺不同設備之間的同步功能。

三 iQ Monozukuri PACKAGING包裝應用包

在需要封口和切割凸輪生成或位置補償?shù)脑O備中，三菱電機包裝應用包“iQ Monozukuri PACKAGING”的導入非常有效，被喻為行業(yè)“開發(fā)神器”。該功能包具有多種可以自動生成凸輪曲線的FB功能塊，只需要設置簡單參數(shù)，即可自動生成旋切、往復式、長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：智能制造實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

三菱電機基于百年制造經(jīng)驗提出了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)能有機結(jié)合，降低制造能耗、促進社會可持續(xù)發(fā)展。在紙巾生產(chǎn)領域，三菱電機憑借高性能的控制產(chǎn)品和行業(yè)應用積累，提供應對現(xiàn)場課題的多樣解決方案，幫助客戶打造核心競爭力。三菱電機邀您攜手，迎接智能制造時代的到來。