ZJ17（PROTOS70）卷接機(jī)組電控系統(tǒng)PLC技術(shù)改造

1.1 原控制系統(tǒng)缺點(diǎn)

ZJ17卷接機(jī)組原來的電控系統(tǒng)采用邏輯電路板和繼電器的控制方式，信號(hào)變換處理由專用的電子卡實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

◆ 元器件數(shù)量多

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在 ZJ17機(jī)組的電控箱中(不包括SRM電控部分)，元器件數(shù)量在220個(gè)以上。其中有觸點(diǎn)元器件大約180個(gè)，占電控箱元器件總數(shù)80%以上，所以電控系統(tǒng)故障點(diǎn)很多，穩(wěn)定性較差。用戶反映因元器件觸點(diǎn)而使機(jī)組停機(jī)停產(chǎn)的，占故障發(fā)生率的40%左右。

電控箱元器件的專用件多，達(dá) 150個(gè)以上，雖說大部分已國產(chǎn)化，但壽命短、質(zhì)量不穩(wěn)定，而進(jìn)口件訂貨周期長，給維修更換以及備件的采購帶來不便。

◆ 連接線多、接點(diǎn)多

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，連接線約 2000根，接點(diǎn)量約4000個(gè)，其中80%接點(diǎn)為插接式。所以維修工作量大，故障查尋也麻煩，這也是系統(tǒng)不穩(wěn)定的重要因素之一。

◆ 電子卡故障較多

除 SRM(重量控制系統(tǒng))電子箱外，YJ17、YJ27電子箱共有41塊電子卡。電子卡采用插接式連接，因煙廠煙塵較多，環(huán)境較差，加之國內(nèi)采購的電子元件質(zhì)量得不到嚴(yán)格保證。因此，電子系統(tǒng)故障較多，時(shí)好時(shí)壞，難查尋。

◆ 可維護(hù)性較差

電控箱、電子箱出故障后，需根據(jù)故障提示，再根據(jù)電路圖分析，經(jīng)過繁瑣的查找、測(cè)試方可找出原因。

1.2 PLC控制系統(tǒng)改造的必要性

隨著時(shí)間的推移，機(jī)器電氣部分老化嚴(yán)重，故障率逐年提高，影響了煙廠的正常生產(chǎn)。在此情況下，采用 PLC技術(shù)對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造顯得非常必要。

我們認(rèn)為，不論是進(jìn)口的PROTOS 70還是國產(chǎn)的ZJ17卷接機(jī)組，現(xiàn)用的電控系統(tǒng)技術(shù)是較落后的。ZJ17機(jī)組電控系統(tǒng)PLC技術(shù)改造很有必要，勢(shì)在必行。

采用PLC控制技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

◆ 元器件數(shù)量大大減少

一個(gè) PLC模塊可實(shí)現(xiàn)很多元器件功能，元器件將減少140個(gè)以上，比例超過60%，絕大部分電子卡被取消;

◆ 連接線及接點(diǎn)大大降低

新系統(tǒng)的連接線總數(shù)約 500根，接點(diǎn)數(shù)量約1000個(gè)，原先需多個(gè)元器件組成的電路，在PLC中通過軟件實(shí)現(xiàn)，取消了中間接點(diǎn)，系統(tǒng)的可靠性大大提高，故障大大降低;

◆ 可維護(hù)性增強(qiáng)

PLC系統(tǒng)具有自診斷功能。系統(tǒng)外圍或內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，能直觀顯示、維修非常方便;

◆ 可與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送及數(shù)據(jù)管理;

◆ 可通過國際互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊及遠(yuǎn)程診斷;

1.3PLC控制系統(tǒng)改造系統(tǒng)簡(jiǎn)介

ZJ17 卷接機(jī)組 PLC 控制系統(tǒng)是由常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司和深圳市鴻捷源自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司聯(lián)合開發(fā)的，已經(jīng)在多家卷煙廠成功地應(yīng)用了一年以上的時(shí)間。

該系統(tǒng)采用德國西門子公司 S7-400系列PLC作為控制系統(tǒng)核心部分，輔以一體化工控機(jī)代替原有的控制系統(tǒng)，取消了原來絕大部分的電子箱，大大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

⑴采用先進(jìn)的 PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)總線 ， 將VE、SE和MAX控制部分、閥島(FESTO)、變頻器(LENZE)等單元均作為PROFIBUS-DP的子站，方便調(diào)試和維護(hù), SRM重量控制系統(tǒng)和煙支檢測(cè)系統(tǒng)則通過CANBUS總線與HJY-1人機(jī)界面交互系統(tǒng)相連。使用兩層總線形式，即管理層使用CANBUS總線，控制層使用PROFIBUS總線。做到了 控制信息和管理信息在物理上得到了分離，保證系統(tǒng)的安全可靠。最大限度地利用已有技術(shù)方案，并且在技術(shù)上向PROTOS 1-8、PROTOS 90E靠攏?？梢詾橐M(jìn)新煙機(jī)做好技術(shù)儲(chǔ)備。

⑵故障率低。由于 PLC控制器具有防震、防塵、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，所以大大地提高了系統(tǒng)性能，平均無故障時(shí)間可達(dá)十萬小時(shí)以上。

⑶操作直觀、方便。全漢化的計(jì)算機(jī)界面，方便操作人員了解設(shè)備狀況，修改工藝參數(shù)、查詢產(chǎn)量、消耗等，同時(shí)有故障顯示，報(bào)警功能。

⑷維修方便。由于采用的都是國際上通用的軟、硬件，便于工廠技術(shù)人員掌握，同時(shí)備品備件可在國內(nèi)選購，或由本公司協(xié)助采購。

⑸增加數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可方便地顯示每班所用的卷煙紙、水松紙、濾嘴棒等輔助材料的消耗及各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。

⑹由于采用了高性能的工控計(jì)算機(jī)，能夠?yàn)樯a(chǎn)車間的計(jì)算機(jī)化管理提供網(wǎng)絡(luò)接口。

⑺PLC程序的設(shè)計(jì)完全按照原來邏輯線路的控制原理，并參考了PROTOS 1-8和PROTOS 90E的程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，符合煙廠操作工的維護(hù)和使用習(xí)慣。根據(jù)用戶的要求可以將原來的溫控系統(tǒng)采用軟件PID控制。

⑻針對(duì)邏輯線路板控制的 PROTOS 70或ZJ17卷接機(jī)組的PLC電控改造，現(xiàn)場(chǎng)的工作時(shí)間為7至10個(gè)工作日。