ＰＬＣ技术在嘴棒发射机组改造中的应用

谭坚红　曹　晖　何　杰

[摘要]针对德国HAUNI公司的嘴棒发射机的原电控系统采用早期的逻辑电路控制，电气元件繁多，使用年限已久，零配件采购困难且价格昂贵，故障隐患多，维修难度大，故提出并进行了发射机组的改造。系统软件采用西门子STEP7编制，通过PLC控制变频器的启动/停止，通过接口模块控制分布式I/O的运行。使机组线路简单明了，维护起来比较方便；降低故障发生率，提高机器性能；通过特有的故障显示功能，提高操作人员对机器的操纵能力；去掉容易损坏且价格昂贵的器件，降低维护费用。介绍系统硬件组成、参数设定、软件设计以及运行结果

[关键词]发射机 变频调速 触摸屏 PLC 硬件

中图分类号：TM92文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0510008－01

一、引言

众所周知，烟草企业是我国的利税大户，07年实现工商利税3880亿元，卷烟质量不断提高，大批企业联合重组，并进行技术改造。德国HAUNI公司的嘴棒发射机的原电控系统采用早期的逻辑电路控制，电气元件繁多，使用年限已久，零配件采购困难且价格昂贵，故障隐患多，维修难度大，故提出并进行了发射机组的改造。

新系统采用紧凑的PLC模块化组件，软件设计的应用，图纸大幅度减少，整个系统变得更加清晰。人机界面使用可以在屏幕上直观地显示各种停机及报警的故障，并且可以在触摸屏上设定计数器、定时器等各种参数，还可以调速、显示统计数据。价格昂贵的功能组件被软件程序替代。变频器的使用使调速变得简单，用人机界面就可以完成。新的PLC系统减少了硬件故障点，电路变得简单，从而使得电柜布线清晰明了，维修更为方便。

改造后的系统运行可靠，设备无故障运行时间比以前有很大提高，减轻了工人劳动强度，取得了良好的经济效益。

二、系统组成

目前发射机组有储柜（RESY 400M）、手动上料装置（TRAY OR TILLING

STATION）、发射机（FILTROMAT）三部分组成。原设备是三个独立的部分独立控制，三部分之间通过联机线实现连锁控制。改造后采用一个功能强大、体积小、组合灵活、处理速度快、软件资源丰富的西门子S7-300系列PLC（315-2DP）中央控制器控制整个机组的工作，具有DP接口可以把统计数据传送到车间管理层。S7-300（315-2DP）是一种处理速度很快的西门子可编程控制器，每条指令处理速度只有零点几微秒。另外采用了西门子先进的通讯模块（IM360和IM361）并使用使用分布式I/0省掉了原机组的繁琐联机线，在软件内部实现联机控制，以及使用西门子液晶人机界面很直观的显示系统故障，数据统计，设定参数等。

原系统使用的逻辑控制是欧洲七十年代的技术，大量使用了多个继电器以及多个单片机为内核的功能块布线复杂。使用软件程序设计取代了原来的继电器逻辑功能，去除了原来的继电器功能块，使系统内部布线变得一目了然。另外用西门子PLC（可编程控制器）的软件设计，取代了原来的产量计数、计时电路更加准确，而且减少了硬件电路故障点。人机界面采用西门子彩色触摸式显示屏，该屏通过总线方式与西门子PLC（可编程控制器）进行数据通讯，可以在彩色屏幕上直观地显示各种停机及报警的故障，并且可以在触摸屏上完成：

1.设定计数器、定时器等各种参数；

2.调整储烟柜的机器速度；

3.实时显示生产时间、开机时间、停机时间、停机次数、班产量、有效作业率等多种统计数据；

4.机器各种故障的显示。

储烟柜上原来的电机不能调速，储烟柜就不能对储存嘴棒的速度进行控制，改造后电机调速采用先进的变频器通过模拟量控制电机转速从而控制储烟的速度。调整是可以直接在人机界面上输入速度，经过PLC处理后就可以完成对速度的调整。

发射机上六台反相辊电机原来是三相220V电机，市场上很难买到，改造为三相380V通用电机。电机容易买到，易于维修，购买备件。

三、系统优点

1.紧凑的PLC模块化组件，软件设计的应用，图纸大幅度减少，整个系统变得更加清晰。

2.人机界面使用可以在屏幕上直观地显示各种停机及报警的故障，并且可以在触摸屏上设定计数器、定时器等各种参数，还可以调速、显示统计数据。

3.价格昂贵的功能组件被软件程序替代，使维修费用大幅度下降。

4.变频器的使用是调速变的简单，用人机界面就可以完成对机器的调速功能。

5.电器、功能组件被去除减少了硬件故障点了，使得硬件电路变得简单，从而使得电柜布线清晰明了，所以维修方便了。

四、结束语

整个系统经过上述改造，摒弃了原有器件的束缚，实现了软控制，其系统可靠性高、隔离性好，完全实现了免维护，有脱胎换骨之效果，给生产和管理带来很多方便，同时也节省了维护、维修费用，给烟厂带来了可观效益。

参考文献：

[1]廖常初主编，S7-300/400 PLC应用技术，北京：机械工业出版社，2004.

[2]钟玉宽主编，世界烟草包装机械汇编，全国烟草科技情报中心，2004.

作者简介：

谭坚红，男，湖南郴州人，湖南中烟有限责任公司郴州卷烟厂电气工程师；曹晖，女，湖南郴州人；何杰，男，湖南郴州人，湖南中烟有限责任公司郴州卷烟厂电气技师。