王金

摘 要：本文利用SIMATIC S7-200 PLC以及SIMATIC HMI觸摸屏，針對GDX2包裝機小包加膠故障的報警缺陷，設計了一套GDX2小包機加膠預警系統(tǒng)，用于監(jiān)控小包機加膠情況。在出現(xiàn)加膠故障時，及時報警。提高了產品質量的可靠性，降低出現(xiàn)小盒無膠的概率，避免材料浪費，節(jié)約成本。

關鍵詞：GDX2包裝機；加膠預警；S7-200 PLC

中圖分類號：TP272 文獻標識碼：A

0.引言

在信息化日益發(fā)展的今天，工業(yè)技術的應用也越來越功能化?，F(xiàn)在已不是一味追求生產產量的時代。產品的質量以及企業(yè)的精益化管理愈發(fā)重要。

GDX2包裝機作為煙草企業(yè)的主要包裝機型之一，有著諸多優(yōu)點，但也存在著一些設計上的不足。針對GDX2小盒加膠故障無法預警的問題而設計了本預警系統(tǒng)。

GDX2小盒加膠系統(tǒng)由小盒膠缸、膠量檢測傳感器、儲膠桶、加膠管、加膠電磁閥等部件組成，膠量檢測位于膠液上方，當膠量檢測傳感器檢測到膠缸內膠量不足時，將信號傳送給GD電控，再由GD電控控制加膠電磁閥動作，將儲膠桶內的乳膠通過加膠管流入小盒膠缸內。但在生產實際中，由于膠缸內涂膠器高速轉動，有時會將膠液甩到膠量檢測傳感器上，造成膠量檢測傳感器被膠糊住，無法檢測到膠缸內的實際膠量。此現(xiàn)象持續(xù)20分鐘左右，會造成GD小盒膠缸內膠液用盡，然后造成小盒打膠不足，最后小盒無膠觸發(fā)條包機入口開口檢測報警，此間出現(xiàn)大批量不合格品。由于GDX2并未設計有關小盒加膠故障的報警功能，只能靠問題發(fā)生后的人為發(fā)現(xiàn)，存在巨大的質量隱患。

1.SIMATIC S7-200 PLC簡介

SIMATIC S7-200 PLC有著很高的實時性能，它處理速度高，并且有著較為強大的通信功能方案，其硬件和軟件的操作也十分簡便。SIMATIC S7-200 PLC具有統(tǒng)一的模塊化設計，其可以控制提供一個有效且經濟的自動化解決方案。

2.預警系統(tǒng)的實現(xiàn)

在進行方案確定前，設計并考慮了利用超聲波液位探測技術進行膠杠內液位的監(jiān)控，但考慮外掛的檢測受現(xiàn)場高噪聲高振動的影響，可能會影響檢測的正常使用。而且也有被甩出的膠影響檢測效果的可能。通過對機車動作電氣原理的分析，找出了通過計數(shù)實現(xiàn)預警功能的方法，成功避開了液位檢測受外界環(huán)境影響大的缺點。

本文選擇可以產量計數(shù)的檢測信號作為輸入點，選擇高速運行信號作為啟動信號，當機車運行時，小包機加膠預警系統(tǒng)開始工作。通過記錄一段時間內的脈沖數(shù)判斷小包機加膠是否正常。

根據(jù)功能要求以及經濟性的考慮，選擇SIMATIC S7-200 PLC以及SIMATIC HMI觸摸屏以完成預警系統(tǒng)的功能。

具體思路為：通過監(jiān)控兩次加膠電磁閥作用間隔內十五步輪脈沖計數(shù)值，與預設時間值進行比較。當脈沖計數(shù)超過加膠極限產量間隔而未進行加膠動作時，則可判定小包膠杠膠量低于最低值，繼續(xù)使用會造成小盒無膠的質量問題。當加膠時間超過設定最大加膠時間時，則可判定加膠超時，可能為加膠管路堵塞等原因造成的無法將膠桶內的膠液輸送到膠杠內。通過STEP7軟件進行PLC控制的過程功能編寫。利用計數(shù)器、計時器及比較器，通過對輸入信號的采集來進行判斷，利用上述邏輯判斷是否達到報警條件，當達到限定條件時，輸出報警信號，并在觸摸屏上顯示警示信息。通過wincc flexible軟件進行了觸摸屏的組態(tài)編寫。完成的操作屏界面如圖1所示。通過機車單位時間消耗小盒數(shù)量以及膠杠膠量的多少，并考慮減少誤報的可能性，計算出需要設定的產量間隔以及最大加膠時間。并通過在機車上的實際調試，找出了最優(yōu)參數(shù)設置。經過實際檢驗，小盒加膠預警系統(tǒng)功能正常，當小盒加膠出現(xiàn)問題是，可以及時顯示加膠故障報警信息。最后在GD面板上增加報警燈和蜂鳴器，以方便提醒機車操作人員注意。故障排除報警自動復位，無須人工操作，簡化了操作人員的操作步驟。

結語

該課題通過檢測加膠電磁閥的動作頻率，和每次電磁閥的動作持續(xù)時間，診斷兩個可能發(fā)生的故障：（1）由于膠缸膠量檢測被糊住造成的長時間不加膠故障；（2）由于膠桶無膠或者加膠管堵塞造成的電磁閥動作，但是卻沒有膠液流入的故障。充分地保障了GDX2小盒加膠的可靠性。避免因此造成的大面積截煙和材料浪費。為企業(yè)精益化管理提供保障。

參考文獻

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