基于pc的高速卷烟机实时控制平台及烟支重量与质量在线

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1、基于PC的高速卷烟机实时控制平台及烟支重量与质量在线基于PC的高速卷烟机实时控制平台及烟支重量与质量在线检测控制系统1.卷烟机烟支重量与质量检测控制系统现状卷烟机烟支检测控制系统主要包括烟支重量控制系统、稀释度(漏气)检测系统和空头检测系统，整机系统概况：目前国产卷烟机生产速度己达7000-8000支/分钟，主要机型是PROTOS70和PASSIM7000卷接机组，分别于90年代初从德国HAUNI公司和英国MOLINS公司引进技术，在国内已大量生产和使用，成为中速机主流设备。其中PROTOS70是80年代初设计的，控制系统采用了大量继电器和专用印刷电路板，其显示器IT80和

2、计算机卡都是专用系统，仅印刷电路板机箱就有四个：卷烟机控制、接装机控制、重量控制与数采、烟支质量检测系统。因此硬件电路和接线相当复杂，这使得质量控制、电气装配、调试和故障排除的难度增大，同时给烟厂的信息化工作带来很大困难，因为专用计算机系统通讯困难，机器底层数据很难提取。传动方面采用直流调速电机作为主传动电机，通过较多的皮带和齿轮实现主传动链的功能，在烟丝供给部分，用了另外两个直流调速电机(陡角提丝带电机和针辊电机)，以实现烟丝供给速度与机器生产速度的匹配。近年由于技术进步和客户要求，控制系统已改为PLC控制，取消了大量继电器和两个印刷电路板机箱(卷烟机控制和接装机控制)，

3、但仍保留了重量控制系统的电路板机箱，而烟支质量检测系统的电路板机箱则重新设计为一个专用模块。传动方面采用交流变频调速技术取代了原来的直流调速，既降低了成本又减少了维护的工作量(无需再定期更换直流电机的碳刷)，但传动方式和结构并没有根本改变。计算机系统原来是专用线路板CBP卡配专用的显示器IT80，现己改为工控机，同时在控制系统中采用了现场总线技术和阀岛技术。PASSIM7000卷接机组的卷烟机采用西门子公司的SS-135UPLC控制，重量控制功能由MAID一系统实现。而接装机部分的控制功能如逻辑控制、烟支质量检测系统、捕烟轮烟支到位控制、大流量控制及与卷烟机通讯等则完全由印

4、刷电路板完成。温度控制采用数字智能温控器，具有自诊断和故障报警功能并能通过PID参数调整实现最佳温度控制效果。传动方面采用交流变频调速电机作为主传动申机，通过较多的皮带和齿轮实现主传动链的功能，在烟丝供给部分，通过无级变速器与主传动联结，无级变速器与主电机的速比还受回丝量的控制，从而得以实现烟丝供给速度与机器生产速度的匹配。近年来，通过坚持不懈的技术改进，己将该机的生产速度由7000支/分钟提升到8000支/分钟，电控系统也先后完成了卷烟机PLC由S5系列升级为S7系列，接装机部分则取消了除烟支质量检测系统和捕烟轮烟支到位控制以外的绝大多数印刷电路板，其控制功能改由S7系列

5、PLC实现，这样整个卷接机组共用了四个57-340系列PLC：后身供料PLC、卷烟机控制PLC、接装机控制PLC和主PLC。从而使得整机控制系统更加协调一致，既降低了成本又提高了可靠性和易维护性。人机界面采用了触摸屏技术，使操作更加简单直观。事实证明，这些改进的成功，大大延长了PASSIM机组的产品寿命，明显扩大了国产烟机的市场占有率。PASSIMI2K卷接机组是MOLINS公司高速卷烟机的主要机型，生产速度为12000支/分钟，从图2.1中可以看出其电气结构己做了较大改进。该卷接机组共采用了四个PLC进行控制，其中料斗、卷烟机和接装机分别由各自的SS-95UPLC控制，电

6、控柜中的主PLC则采用SS-115UPLC，几个PLC之间通过Profibus通讯，,PLC与工控机之间通过串口通讯。高速信号处理、重量控制和稀释度检测等专用系统与工控机之间通过Canbus通讯。由于采用PLC控制并采用总线技术和串行通讯，上位机使用工控机和触摸屏，整个结构变的简洁合理，与工厂管理信息系统的连网与信息交换也更加容易。从电气结构图2.2可以看到，PROTOS90E电控系统采用了三层总线：用于输入输出、阀岛和总线仪表的Profibus总线；用于工控机(MLP)、重量控制系统((SRM),烟支检测系统(CIS)和专门处理快速I/O信号的HAUNI智能处理器(HIP

7、)的Canbus总线以及用于上位机数采与监控的工业以太网。该系统的另一个特点是，卷接机组共用一个57-400系列PLC，它集成了专门用于处理高速信号的HAUNI智能处理器HIP卡，该卡可直接插入S7机箱中，类似于一个S7模块，完美地解决了PLC程序循环周期与高速信号处理的矛盾。HIP卡还提供Canbus接口与生产线处理器(MLP)连接，通过总线向上传送数据，向HIP卡和CIS系统装载用户程序。交流伺服驱动技术也得到了应用，但范围仅限于主电机、陡角提丝带、针辊和胶泵四个伺服电机，后三个电机跟随主电机生产速度变化，但还