烟草包装机的plc技改

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1、万方数据《工业控制计算机》2005年18卷第9期烟草包装机的PLC技改梅海青广州卷烟二厂设备科(510145)AbStraCtThepaperintroducesatechnicaIimpr0VementmethOdofFZeIectricaIsystemOftobaccopackingmachineinserviceinOurfactOry，inwhichINTERBUSfieIdbusandPLCcOntrOImOduIewasusedtOrepIacetraditiOnaIIOgiccircui

2、t．AftertechnicaIimprovement。systemstabi

3、ityforGD×2was．mproVed，themaintenanceandback—upworksimp

4、ified．KeywOrds：tObaccOpackjngmachjne，fjeIdbus，PLC摘要介绍了一种针对传统FZ电气控制烟草包装机系统的技改方案，该方案采用lNTERBUS现场总线和PLC控制模块对传统的FZ逻辑控制电路进行了技术改造，它能够有效地提高包装机电气系统的稳定性，方便数据采集，减少维护工作量

5、，方便备件订购。关键词：烟草包装机，现场总线，PLC随着工业控制技术的发展，PLC已经广泛应用于工厂自动化各领域，它使大规模的现代化流水线作业成为现实，同时又提供了安全、可靠的性能保障。我厂卷接包车间的部分GDX2机是20世纪80年代的引进产品，由于当时技术的限制，这部分机器的控制电路由继电器、接触器、分立元件的逻辑线路卡板等组成，电路复杂，故障检测比较麻烦，并且很多专用逻辑卡板在国内不易买到，因此，对这部分包装机进行电控改造成为必然。现代工业控制的特点是集成化和网络化，传统的模拟量信号在通信传输方面

6、有先天性不足，而现场总线技术适应时代的要求，它在智能现场设备、自动化系统之间提供了一个全数字化的、双向的、多节点的通信链接，促进了工厂自动化的普及。根据总线的不同特点[1】，我们决定在此次技改中采用菲尼克斯公司的INTERBUS现场总线。1GD×1改造的方案设计由于包装机具有高速、动作复杂的特点，因此，检测系统的设计要特别注重实时性。在综合分析后，决定对某些实时性要求高、响应快的传感和执行单元(包括电机保护触点、控制触点，变频器和编码器等)采用PLC并联连接的传感器／执行器网络结构，进行PLC到现场设

7、备的直接点对点连接，优点是实时性高，响应迅速，缺点是需要大量电缆，维护困难；其它信号采用基于fNTERBUS总线的串行连接的网络结构，该种结构优点是操作简单，维护方便，输入／输出数据同步传输，缺点是实时性差，扫描周期长。改造后的PLC网络结构如图1所示。这种采用混合结构改造的工控网络实现了两者的优劣互补，高效的满足了实际生产的要求，为生产过程网络化奠定了基础。PscPuI慧A模块l薯出摸堤l中新决鞔l甚栽涸E蓦PR口FIBUS—HPIfNTERBUSHMII聱舟传膏霉I瑰辑越饯站点图1改造后的控制网络

8、结构2GDXl改造的程序设计根据对机器工作原理的理解和S7PLC程序设计的特点，采用OBl调用各FC、FB块来实现对机器的控制。在OBl块中，首先对机器信号进行判断，在经过相应延时后，在无变频报警、加热器报警、原辅料报警的前提下，依次调用各功能块，按照卷烟工艺要求，分别实现电机驱动控制功能和产品检测功能。电机驱动控制功能通过绝对值编码器实现对×1(主机)、CH(辅机)、皮带电机的变频驱动，产品检测功能又细分为原辅材料检测、烟包质量检测、机械部件运动及其安全防护检测等。OBl块的控制流程简图如图2。3G

9、DXl改造的整合效果在改造的过程中，GD×1原先很多分离的控制系统得到了很好的集成或者改造：1)用S7—400PLC作为控制系统核心，取代所有逻辑线路卡板及部分中间继电器。2)加装的质量在线检测装置(玻璃纸偏移检测、玻璃纸松散、小包美容器、条盒美容器等)由原先单独的微处理器控制改为PLC控制，有利于控制网络的简化和故障诊断。开始+状态检测◆主机控制程序+停机处理程序+消耗统计程序+辅机控制程序士【结束1图2OBl流程简图3)将机器上加热管换成110V，取消温控器，由功能模块FM455S实现温度的PID

10、控制。4)原来的GD×2下烟库机械触点式检测器更改为光电式检测器(ZN0239)，该传感器的最大优点是非接触式，对烟支无拍打冲击，减少了空头烟支的发生机率，也减少了因机械接触可能对烟支造成的损坏。5)原先的机械式烟支检测器也更换为光电式烟支检测器(ZN0228)，由于该装置采用ATNEL公司的单片机89C52为控制核心，因此具备检测灵敏、采样速率高(单路信号可达到1．2斗s)、调节方便等优点，可以检测空头、缺嘴、缺支及倒支。6)GD×2采用的直流碳刷电机