基于INTERBUS現(xiàn)場總線PLC技術(shù)的意大利GDX2卷煙包

圖3 改造后的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

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(zhì)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(jié)構(gòu)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(diào)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(shè)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(gòu)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(diào)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(shè)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(luò)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(shè)備號，如圖4所示:

圖4 INTERBUS適調(diào)器的檢測功能

3 結(jié)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(jié)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(zhuǎn)化為PLC內(nèi)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(guān)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(guān)、繼電器、斷路器)，很多原先國內(nèi)不方便購買的專業(yè)卡板被取代，技改后的原配件在國內(nèi)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(luò)，為以后的數(shù)據(jù)交換提供了方便