ＰＬＣ技術在嘴棒發(fā)射機組改造中的應用

譚堅紅　曹　暉　何　杰

[摘要]針對德國HAUNI公司的嘴棒發(fā)射機的原電控系統(tǒng)采用早期的邏輯電路控制，電氣元件繁多，使用年限已久，零配件采購困難且價格昂貴，故障隱患多，維修難度大，故提出并進行了發(fā)射機組的改造。系統(tǒng)軟件采用西門子STEP7編制，通過PLC控制變頻器的啟動/停止，通過接口模塊控制分布式I/O的運行。使機組線路簡單明了，維護起來比較方便；降低故障發(fā)生率，提高機器性能；通過特有的故障顯示功能，提高操作人員對機器的操縱能力；去掉容易損壞且價格昂貴的器件，降低維護費用。介紹系統(tǒng)硬件組成、參數(shù)設定、軟件設計以及運行結果

[關鍵詞]發(fā)射機 變頻調速 觸摸屏 PLC 硬件

中圖分類號：TM92文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0510008－01

一、引言

眾所周知，煙草企業(yè)是我國的利稅大戶，07年實現(xiàn)工商利稅3880億元，卷煙質量不斷提高，大批企業(yè)聯(lián)合重組，并進行技術改造。德國HAUNI公司的嘴棒發(fā)射機的原電控系統(tǒng)采用早期的邏輯電路控制，電氣元件繁多，使用年限已久，零配件采購困難且價格昂貴，故障隱患多，維修難度大，故提出并進行了發(fā)射機組的改造。

新系統(tǒng)采用緊湊的PLC模塊化組件，軟件設計的應用，圖紙大幅度減少，整個系統(tǒng)變得更加清晰。人機界面使用可以在屏幕上直觀地顯示各種停機及報警的故障，并且可以在觸摸屏上設定計數(shù)器、定時器等各種參數(shù)，還可以調速、顯示統(tǒng)計數(shù)據。價格昂貴的功能組件被軟件程序替代。變頻器的使用使調速變得簡單，用人機界面就可以完成。新的PLC系統(tǒng)減少了硬件故障點，電路變得簡單，從而使得電柜布線清晰明了，維修更為方便。

改造后的系統(tǒng)運行可靠，設備無故障運行時間比以前有很大提高，減輕了工人勞動強度，取得了良好的經濟效益。

二、系統(tǒng)組成

目前發(fā)射機組有儲柜（RESY 400M）、手動上料裝置（TRAY OR TILLING

STATION）、發(fā)射機（FILTROMAT）三部分組成。原設備是三個獨立的部分獨立控制，三部分之間通過聯(lián)機線實現(xiàn)連鎖控制。改造后采用一個功能強大、體積小、組合靈活、處理速度快、軟件資源豐富的西門子S7-300系列PLC（315-2DP）中央控制器控制整個機組的工作，具有DP接口可以把統(tǒng)計數(shù)據傳送到車間管理層。S7-300（315-2DP）是一種處理速度很快的西門子可編程控制器，每條指令處理速度只有零點幾微秒。另外采用了西門子先進的通訊模塊（IM360和IM361）并使用使用分布式I/0省掉了原機組的繁瑣聯(lián)機線，在軟件內部實現(xiàn)聯(lián)機控制，以及使用西門子液晶人機界面很直觀的顯示系統(tǒng)故障，數(shù)據統(tǒng)計，設定參數(shù)等。

原系統(tǒng)使用的邏輯控制是歐洲七十年代的技術，大量使用了多個繼電器以及多個單片機為內核的功能塊布線復雜。使用軟件程序設計取代了原來的繼電器邏輯功能，去除了原來的繼電器功能塊，使系統(tǒng)內部布線變得一目了然。另外用西門子PLC（可編程控制器）的軟件設計，取代了原來的產量計數(shù)、計時電路更加準確，而且減少了硬件電路故障點。人機界面采用西門子彩色觸摸式顯示屏，該屏通過總線方式與西門子PLC（可編程控制器）進行數(shù)據通訊，可以在彩色屏幕上直觀地顯示各種停機及報警的故障，并且可以在觸摸屏上完成：

1.設定計數(shù)器、定時器等各種參數(shù)；

2.調整儲煙柜的機器速度；

3.實時顯示生產時間、開機時間、停機時間、停機次數(shù)、班產量、有效作業(yè)率等多種統(tǒng)計數(shù)據；

4.機器各種故障的顯示。

儲煙柜上原來的電機不能調速，儲煙柜就不能對儲存嘴棒的速度進行控制，改造后電機調速采用先進的變頻器通過模擬量控制電機轉速從而控制儲煙的速度。調整是可以直接在人機界面上輸入速度，經過PLC處理后就可以完成對速度的調整。

發(fā)射機上六臺反相輥電機原來是三相220V電機，市場上很難買到，改造為三相380V通用電機。電機容易買到，易于維修，購買備件。

三、系統(tǒng)優(yōu)點

1.緊湊的PLC模塊化組件，軟件設計的應用，圖紙大幅度減少，整個系統(tǒng)變得更加清晰。

2.人機界面使用可以在屏幕上直觀地顯示各種停機及報警的故障，并且可以在觸摸屏上設定計數(shù)器、定時器等各種參數(shù)，還可以調速、顯示統(tǒng)計數(shù)據。

3.價格昂貴的功能組件被軟件程序替代，使維修費用大幅度下降。

4.變頻器的使用是調速變的簡單，用人機界面就可以完成對機器的調速功能。

5.電器、功能組件被去除減少了硬件故障點了，使得硬件電路變得簡單，從而使得電柜布線清晰明了，所以維修方便了。

四、結束語

整個系統(tǒng)經過上述改造，摒棄了原有器件的束縛，實現(xiàn)了軟控制，其系統(tǒng)可靠性高、隔離性好，完全實現(xiàn)了免維護，有脫胎換骨之效果，給生產和管理帶來很多方便，同時也節(jié)省了維護、維修費用，給煙廠帶來了可觀效益。

參考文獻：

[1]廖常初主編，S7-300/400 PLC應用技術，北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[2]鐘玉寬主編，世界煙草包裝機械匯編，全國煙草科技情報中心，2004.

作者簡介：

譚堅紅，男，湖南郴州人，湖南中煙有限責任公司郴州卷煙廠電氣工程師；曹暉，女，湖南郴州人；何杰，男，湖南郴州人，湖南中煙有限責任公司郴州卷煙廠電氣技師。