方玉波

摘 要：主要講述用繼電器動作頻繁，導(dǎo)致常開、常閉觸點經(jīng)常出現(xiàn)接觸不良所存在的故障;用PLC的軟觸點來解決觸點動作頻繁，解決了GD繼電器經(jīng)常出現(xiàn)的故障。對GD另外的改造的項目可直接并入PLC中。

關(guān)鍵詞：PLC（可編程控制邏輯器）;軟觸點;組態(tài)

早在上個世紀八十年代，中國煙草行業(yè)就對G.D公司的GDX1和 GDX2包裝機組進行了引進，到目前為止仍是國內(nèi)煙草包裝設(shè)備中主力產(chǎn)品。隨著煙草行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高， 以及對設(shè)備的穩(wěn)定性、設(shè)備維護成本的要求越來越高，彌補設(shè)備本身的設(shè)計缺陷和提高電氣維修人員處理故障的能力成為急需解決的問題。還可以使電氣維修人員監(jiān)控某節(jié)點達到快速檢修的目的。同時也對設(shè)備的生產(chǎn)有效作業(yè)率要求也越來越高。

1 簡介

我廠的GD包裝機主要分為軟包GDX1和硬包GDX2型機組，其中每個機組分為主機X1（X2）、輔機，輔機又分為小透包機CH、條包機CT、透條包機CV這幾部分組成。主要的控制系統(tǒng)是MICRO II，該系統(tǒng)用一種專用的程序語言編程，所用的編程語言是GDL（G.D Language）。其中電控柜內(nèi)用到很多中間繼電器，來輔助完成整個控制系統(tǒng)的控制。由于這些繼電器在控制過程中，動作頻繁，觸點長期處于動合頻繁的轉(zhuǎn)換，觸點之間的接觸位置非常容易造成氧化，導(dǎo)致電路不通，使整個機組設(shè)備處于停機狀態(tài)。既影響了生產(chǎn)時間，也對維修工作增加了強度;經(jīng)常更換這些繼電器，也造成了備件的費用提高。

2 初步設(shè)想

在保證設(shè)備的正常運行的情況下，既不影響整個設(shè)備的控制，也不影響其自診斷功能。經(jīng)過仔細的分析，反復(fù)的驗證，在選型上，用SIMENS PLC 300完全能夠滿足這些功能，而且造價也不高，我們所有維護設(shè)備人員，對整個SIMENS的組態(tài)和程序的編程都比較熟悉，應(yīng)用起來，都非常得心應(yīng)手。即使一旦出了故障，大家維修起來也上手。具體在改造時，要求按照國內(nèi)統(tǒng)一的標準來把控。細到每一根線的線號做好標識即來源去所到什么地方去，都會清楚的記錄下來，利于以后維修和校對，完全要符合電氣行業(yè)標準。把主機、輔機與外接的其他以前改造的項目的線號也加以區(qū)分，主機是以2開頭的線號，輔機是以3開頭的線號，改造的項目用7開頭的線號。這樣就會一目了然，非常便于查找和維護。即使在以后生產(chǎn)過程中，需要添加其他項目，也非常方便。在編程上也把這三者區(qū)分開來，分別用三個功能來實現(xiàn)，既便于查找程序，也利于修改程序和添加程序。做到軟件和硬件的優(yōu)化。電源24V就直接接電控柜內(nèi)的450線（+24V）、451線（0V），就省去了電源模塊，CPU模塊是CPU 315-2 DP，定貨號6ES7 315-2AG10-0AB0，V2.6版本。二塊輸入模塊，DI32*DC24V，定貨號6ES7 321-1BL00-0AA0，二塊輸出模塊，DO32*DC24V/0.5A，定貨號6ES7 322-1BL00-0AA0。在程序塊中有OB1組織塊分別調(diào)用功能FC1、FC2、FC3三個子程序，在FC1里主要是輔機部分的繼電器控制程序，F(xiàn)C2里是主機X2部分的繼電器控制程序，F(xiàn)C3是改造項目的控制程序。為什么要用西門子PLC STEP 7來改造呢？

3 PLC具有很多的優(yōu)、特點

1）可靠性高，抗干擾能力強。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如西門子公司生產(chǎn)PLC STEP 7平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。

2）配套齊全，功能完善，適用性強。PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

3）易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。

4）系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。

5）體積小，重量輕，能耗低。

4 具體實施方案步驟

1）對西門子PLC 300硬件進行組態(tài)，既要有充足的輸入、輸出點，同時又不要造成模塊的浪費，如下圖;對各個模塊進行安裝到GD電控柜內(nèi)空余的地方，要做到不與強電流和高電壓相隔太近，以免對其造成一定的干擾。

2）對原先的電路圖進行分析，并對各個信號進行分配地址，并編寫符號表，主要是便于大家以后調(diào)試和維修。

3）由電路圖設(shè)計和編寫具體的PLC程序，對所編寫的程序要求，要完全符合現(xiàn)在GD機的操作流程，和原有設(shè)備的特征;同時也不能破壞設(shè)備的整體布線外觀。

4）準備好所拆卸、安裝時的工具，以及安裝時所需要的導(dǎo)線和線號。再才開始拆掉原有的中間繼電器，放置好（以后還可以用作其他地方），對所需要的線接線到所安裝到PLC硬件上，對每一根線穿上線號，必須與圖紙上的一致，所有的線要做到橫平豎直。

5）關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對程序進行調(diào)試，先不要對GD機組進行直接運行，分二步來進行;一是對本身程序的基本調(diào)試，對各個輸入、輸出點是否符合設(shè)備的基本情況，如果確定無誤之后，才能進行第二步;二對GD機分成主機X2和輔機4350進行分別開機調(diào)試，先慢車運行，反復(fù)啟停設(shè)備，在沒有發(fā)現(xiàn)異常的情況下，才能用正常的速度來觀察調(diào)試，是不是完全與之前的設(shè)備一致。如果不符合，還得重新修改，直到完全吻合。

6）畫PLC的具體接線圖和安裝圖，把PLC程序打印出來，一起保管好作存檔用，也作設(shè)備維修需要時所調(diào)用。

6 結(jié)束語

經(jīng)過升級改造過后，一直工作良好，再也沒有出現(xiàn)過因為繼電器引起的停機，PLC也沒有出現(xiàn)過故障，大大提高了生產(chǎn)有效作業(yè)率。另外設(shè)備上其他的小項目改造，也非常方便進行增加，有很大的實用價值。

參考文獻

[1]上海煙機廠培訓資料.

[2]北京長城MICROII系統(tǒng)培訓資料.

[3]SIEMENS PLC培訓資料.

[4]廖常初主編《PLC編程及應(yīng)用》.