基于INTERBUS現(xiàn)場總線PLC技術的意大利GDX2卷煙包

圖3 改造后的控制網(wǎng)絡結構

在改造的過程中，GDX2原先很多分離的控制系統(tǒng)得到了很好的集成或者改造，變化如下:
(1) 用S7-400 PLC作為控制系統(tǒng)核心，取代所有邏輯線路卡板及部分中間繼電器。
(2) 加裝的質量在線檢測裝置玻璃紙偏移檢測、玻璃紙松散、小包美容器、條盒美容器等由原先單獨的微處理器控制更集中到PLC控制，有利于結構的簡化和故障診斷。
(3) 將機器上加熱管換成110V，取消溫控器，由功能模塊FM455S實現(xiàn)溫度的PID控制。
(4) 原來的GDX2下煙庫機械觸點式檢測器更改為光電式檢測器(ZN0239)，該傳感器的最大優(yōu)點是非接觸式，對煙支無拍打沖擊，減少了空頭煙支的發(fā)生機率，也減少了因機械接觸可能對煙支造成的損壞。
(5) 原先的機械式煙支檢測器也更換為光電式煙支檢測器(ZN0228)，由于該裝置采用ATNEL公司的單片機89C52為控制核心，因此具備檢測靈敏、采樣速率高(單路信號可達到1.2μs)、調節(jié)方便等優(yōu)點，可以檢測空頭、缺嘴、缺支及倒支。
(6) GDX2采用的直流碳刷電機改為交流變頻控制電機，減少了設備維護工作量，并且運行性能有了提高，同時將原來凸輪裝置檢測相位機構更換為絕對值式光電編碼器進行相位檢測，采用9位格雷碼，分辨精度達到0.7°。
(7) 煙庫攪拌電機改為NTL-M系列稀土永磁無刷伺服電機，該電機采用高性能稀土永磁(SMCO)，具有定位精確、調速范圍寬、過載能力強、高效節(jié)能的特點。
INTERBUS總線具有現(xiàn)場診斷功能，這也是采用該種總線的緣由之一。在外界設備模塊(PCP)出現(xiàn)故障時，總線適配器會停止運行，啟動診斷程序，采用主控訪問模式，對外圍網(wǎng)絡發(fā)送診斷數(shù)據(jù)測試每個PCP是否正常，如果檢測到某個PCP出現(xiàn)故障時，適配器會顯示該PCP的設備號，如圖4所示:

圖4 INTERBUS適調器的檢測功能

3 結束語
GDX2在PLC技改后，經(jīng)過五個月的運行，生產(chǎn)狀況良好，平穩(wěn)性能有提高，故障率降低，現(xiàn)將技改后的效果總結如下，以供同行參考。
系統(tǒng)的電氣維護工作簡化。改造前系統(tǒng)有兩個電柜，改造后只有一個電柜，同時各種線路大大簡化:大量的邏輯運算、定時、脈沖電路被轉化為PLC內部的軟件處理，控制柜中所有的專用卡板、溫控表也被PLC取代，因此，技改后的電柜變得簡潔有序，控制邏輯清晰，并且INTERBUS總線和PLC模塊都具有診斷功能，這些診斷信息有利于故障的快速定位與診斷。故障檢查思路自然比較清晰明了，基本可以遵循以下思路:首先檢查線路通訊是否正常，然后檢查相關的傳感器和執(zhí)行器是否正常，最后檢查PLC程序。
配件工作簡化。電柜的配件由原來的幾百種簡化為現(xiàn)在的7大類(PLC模塊、制動電阻、編碼器、光耦、接觸器、濾波器、變壓器、空氣開關、繼電器、斷路器)，很多原先國內不方便購買的專業(yè)卡板被取代，技改后的原配件在國內都可以采購。
機器工作的可靠性提高。因為系統(tǒng)采用PLC為控制核心，因此它不存在磨損和消耗問題，執(zhí)行速度和靈敏度也得到了電氣級的保證。
系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和整個工廠聯(lián)網(wǎng)變得易于實施。PLC模塊可以方便的通過接口卡連入INTERNET網(wǎng)絡，為以后的數(shù)據(jù)交換提供了方便