淺談PLC在制絲生產線中的應用

王克禮

摘 要：“紅塔山”品牌專用制絲生產線核心技術研究項目作為國家煙草專賣局中式卷煙制絲生產線重大專項項目之一，以實現“紅塔山”品牌做大做強為最終目標，歷時3年，在原料品質、配方模塊、加工模式設計、智能化控制技術等方面開展了大量研究，并已完成驗證工作，該生產線工藝流程先進，柔性化、精細化和自動化水平較高，整體達到了國內領先水平。

關鍵詞：PLC；制絲生產；控制系統

隨著PLC控制器價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大，越來越多的中小設備開始采用PLC控制器進行控制，PLC控制器在我國的應用增長十分迅速。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高，今后一段時期內PLC控制器在我國仍將保持高速增長勢頭。通用PLC控制器應用于專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器，但PLC控制器相對一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的穩定性。在制絲生產線中選用PLC作為核心器件，可以適應系統的工作特性和工作環境，并能非常方便的實現控制。另外本設計選用的接近開關都是無接觸式的，因為制絲生產過程會不停用到這些開關，無接觸可以防止經常碰到而減少器件的靈敏度和使用壽命。

一、PLC功能及系統構成

根據任務，通過PLC應使制絲生產線達到以下要求： a.進料時，傳感器檢測信號發送到PLC來準確定位分配行車； b.鋪料時，生產線的各個組成部分順序啟動運行，還要設置聯動互鎖；c.隨時使整個系統的動作處于監測之下，保證出現問題或故障后可及時對相關故障部分進行保護； d.生產流程及故障發生地點能夠隨時顯示在工藝流程顯示屏上，并自動控制系統故障的聲光報警。該系統除設計了PLC自控系統外，還設計有手控系統。設置手控系統的目的是為了便于出現故障時進行調試和維修。同時，它不需要PLC控制，在生產線自動系統出現故障時，可以作為系統的備用。

二、PLC控制系統的優勢

PLC控制系統是為了滿足生產工藝不斷提出的新要求而促使科學技術的不斷發展最終實現了自身的飛速發展。現代先進的控制技術囊括了傳感器檢測技術、電力電子、模數電轉換技術及精確測量等。PLC之所以在當今社會得到如此廣泛應用不僅因為它可以用于開關量控制，及模擬量和數字量的控制，還因為它可采集與存儲數據，監控正在進行的控制系統。制絲生產線的用途是將從前一道工序中已經生產出來的煙絲，根據優良品種和型號規格的種類的不同分別送往指定的制絲柜混合均勻后貯藏起來。然后，卷煙生產線需要哪種規格的煙絲就從相應的制絲柜中取來進一步加工。 PLC系統的設計能夠有效的提高制絲生產的效率，此外PLC高可靠和強抗干擾能力、多樣的I/O接口模塊、優良的靈活性和系統安裝簡單以及維修方便等特點能很好的解決傳統制絲生產線中的問題，因此對生產線來說該PLC系統的設計有著很重要的意義。

三、制絲生產線控制系統軟件設計

（一）PLC系統硬件的配置

由于控制系統以開關量為主，含有少量的模擬量，并且中控系統控制采用的是基于RSLogix 5000系列的編程系統，為保證與中控系統通訊的便捷與穩定，經比較選用羅克韋爾公司的SLC-5可編程序控制器、RSLogix 500編程軟件、RSNetWork控制網組態軟件以及RSView監控軟件組成的自控系統。其穩定性好，功能強，并提供了多種不同點數的CPU模塊和數字量、模擬量I/O擴展模塊供用戶選用。系統的人機界面采用RSVIEW公司的人機界面，稱重終端采用美國METTLERTOLEDO公司的JAGXTREME并配有總線通訊板與PLC進行通訊。具體配置為：SLC一5可編程序控制器配置模塊為：1747-L551C 5/05 CPU模塊；中央處理器模塊提供的1746-0816I/O模塊；并配置了1746-HSCE高速計數器模塊；以及2個1747-SDN DeviceNet Scanner模塊。

（二）系統軟件設計

生產線有手動控制和自動控制之分，在手動控制狀態下，整個系統完全脫離PLC控制，PLC所有輸出點皆不工作。使用者可操作面板上各開關分別操作15臺電機運行。當控制開關切換到自動運行后，開啟電源開關，并發出指令使各行車運動到起始位置等待下一步命令。a.當PLC收到某號柜開始進料的指令后，首先命令分配行車往指定柜靠近，并依靠該柜所在的接近開關的信號行駛到選定柜上側。緊接著分別延時2s依次啟動鋪料行車、鋪料帶、分配帶和進料帶各電機。系統為了避免局部堆料從而采用了各電機的延時啟動。b.當PLC接到鋪料行車限位接近開關信號后，先停下1s，然后命令鋪料行車及鋪料帶往相反方向運行，同時命令分配行車再啟動并前進2s。c.PLC收到分配行車極限位置的限位信號后，指令分配行車反向前進 。至此，進料程序開始循環。在循環過程中，料滿檢測信號不斷送給PLC。PLC接到料滿信后，指示報警系統工作。30s后，通知進料系統將各電機間隔5s分別停止運行。軟件中還有各制絲柜進料的互鎖指令，也就是當PLC在給某號柜進料途中，不再接受任何其他進料指令。出料：分別間歇啟動出料振槽、撥輥電機，然后延遲啟動底帶電機。接著檢測出料是否完成，若未完成重復上述動作。若完成，發出出料完警報，出料停止。

四、結束語

綜上所述，制絲生產線的用途是將從前一道工序中已經生產出來的煙絲，根據優良品種和型號規格的種類的不同分別送往指定的制絲柜混合均勻后貯藏起來。“紅塔山”品牌專用制絲生產線完成了中式卷煙制絲生產線重大專項實施方案規定的研究內容，達到了規定的技術經濟指標，在品牌原料保障技術、高檔產品精細化加工技術、常規產品均質化加工技術等方面均有顯著創新。

參考文獻：

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