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(jìn)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(hù)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(hù)費用。介紹系統(tǒng)硬件組成、參數(shù)設(shè)定、軟件設(shè)計以及運行結(jié)果
[關(guān)鍵詞]發(fā)射機 變頻調(diào)速 觸摸屏 PLC 硬件
中圖分類號:TM92文獻(xiàn)標(biāo)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(zhì)量不斷提高,大批企業(yè)聯(lián)合重組,并進(jìn)行技術(shù)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(jìn)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(shè)計的應(yīng)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(shè)定計數(shù)器、定時器等各種參數(shù),還可以調(diào)速、顯示統(tǒng)計數(shù)據(jù)。價格昂貴的功能組件被軟件程序替代。變頻器的使用使調(diào)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(shè)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(jīng)濟(jì)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(shè)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(jù)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(jìn)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(nèi)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(jù)統(tǒng)計,設(shè)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(shù),大量使用了多個繼電器以及多個單片機為內(nèi)核的功能塊布線復(fù)雜。使用軟件程序設(shè)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(nèi)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(shè)計,取代了原來的產(chǎn)量計數(shù)、計時電路更加準(zhǔn)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(jìn)行數(shù)據(jù)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(shè)定計數(shù)器、定時器等各種參數(shù);
2.調(diào)整儲煙柜的機器速度;
3.實時顯示生產(chǎn)時間、開機時間、停機時間、停機次數(shù)、班產(chǎn)量、有效作業(yè)率等多種統(tǒng)計數(shù)據(jù);
4.機器各種故障的顯示。
儲煙柜上原來的電機不能調(diào)速,儲煙柜就不能對儲存嘴棒的速度進(jìn)行控制,改造后電機調(diào)速采用先進(jìn)的變頻器通過模擬量控制電機轉(zhuǎn)速從而控制儲煙的速度。調(diào)整是可以直接在人機界面上輸入速度,經(jīng)過PLC處理后就可以完成對速度的調(diào)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(shè)計的應(yīng)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(shè)定計數(shù)器、定時器等各種參數(shù),還可以調(diào)速、顯示統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
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(diào)速變的簡單,用人機界面就可以完成對機器的調(diào)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(jié)束語
整個系統(tǒng)經(jīng)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(hù),有脫胎換骨之效果,給生產(chǎn)和管理帶來很多方便,同時也節(jié)省了維護(hù)、維修費用,給煙廠帶來了可觀效益。
參考文獻(xiàn):
[1]廖常初主編,S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù),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(zé)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(zé)任公司郴州卷煙廠電氣技師。