PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線在ZJ17高速卷煙機的應(yīng)用

常德煙草機械有限責(zé)任公司是國家大二型機械制造企業(yè)，隸屬于中國煙草機械集團，是煙草系統(tǒng)四家煙機制造企業(yè)之一。公司的主要產(chǎn)品有ZJ17高速卷接機組，YF12-YB17、YF13煙支輸送系統(tǒng)，嘴棒成型機,YF171嘴棒儲存輸送系統(tǒng)等。

ZJ17型高速卷接機組是該公司的主導(dǎo)產(chǎn)品，該機組是引進德國豪尼公司技術(shù)生產(chǎn)的，生產(chǎn)速度為7000支/分，具有煙支質(zhì)量穩(wěn)定,開機率高，節(jié)省原輔材料等特點，因而在國產(chǎn)煙機市場其占有率達到80%以上。但該型號機組控制系統(tǒng)系80年代產(chǎn)品，采用專用電子板加繼電器組的控制方式，電子板常常出故障，備件采購又較為困難?？紤]到這一情況，該公司決定將其控制系統(tǒng)改為用PLC來控制。

系統(tǒng)介紹

ZJ17型卷接機組由供絲、卷煙、接嘴三部分構(gòu)成。其中供絲部分取用煙廠供絲系統(tǒng)（或用其它方法加料）的煙絲，經(jīng)由落料、勻絲、提升、攤鋪、負壓抽吸，密度控制（煙條削整）,形成密度合適的條狀煙絲交付給卷煙部分。卷煙部分將卷煙紙包卷在煙絲上形成煙條，并予以切斷，形成雙倍長度的無嘴煙支交付給接嘴部分，此部分要求完成對卷煙紙的處理，包括換盤紙、接紙、紙帶張力調(diào)整、煙支商標(biāo)印刷、印刷位置調(diào)整、卷煙紙上膠、膠水烘干。同時因為主驅(qū)動電機在這一部分，對主驅(qū)動的控制也是在此完成的。接嘴部分切開雙倍長度的無嘴煙支，將嘴棒通過水松紙粘接在煙支上，剔除不合格煙支，將成品煙支送給下游機器。

從機組工作的特點來看，控制系統(tǒng)應(yīng)該能滿足如下要求：

I/O點容量大，最好是分布式系統(tǒng)

能處理快至400Hz的脈沖量

性能穩(wěn)定，可以適應(yīng)煙廠的生產(chǎn)環(huán)境根據(jù)以上特點，我們擬用S7-400組建一個PROFIBUS網(wǎng)絡(luò),

在機組三部分分別放置ET200M子站處理I/O，并用SIEMENS新推出的高速邏輯處理模塊FM352處理高速的脈沖量，用PC670工業(yè)計算機構(gòu)建人機接口界面。

硬件的特點包括：CPU414-2DP具有存儲量大、運行速度快、強抗干擾能力和高可靠性等特性；ET200M子站通用性強、模塊更換方便；功能模塊FM352-5工作速度快,很適用系統(tǒng)處理快速脈沖；PC670具有牢固的、具備IP65保護級別的塑料前面板，抗干擾、抗震動能力強,可靠性高。

采用PC670運行人機界面程序，它通過MPI網(wǎng)絡(luò)與主CPU連接，人機界面程序可以修改系統(tǒng)運行參數(shù)、讀取系統(tǒng)運行故障信息、統(tǒng)計設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)功能

啟動順序控制：為了盡量減少原輔材料的浪費，并考慮到機器啟動時可能有不同的速度，程序沒有以時間為條件進行順序投入，而通過對機器脈沖的統(tǒng)計來實現(xiàn)

停機控制：同樣原因，除開有要求立即停機外，停機控制時需要將各種原輔材料按一定的次序撤出，盡量將合格成品送達下游機器，因此同樣采用了計數(shù)機器脈沖的方法

故障處理：機器運行時會產(chǎn)生一些報警或故障信息，系統(tǒng)對絕大部分的運行故障和報警都能進行處理。

供絲控制：程序處理當(dāng)前煙絲料位情況，以決定是否打開進料氣閘，并在多次打開氣閘而沒有煙絲時給出報警。

料位控制：是對中間儲料箱中煙絲料位的控制。這里用到一個PID的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)通過一組指示料位的光電開關(guān)判斷當(dāng)前料位，機器速度代表煙絲消耗量，陡角帶提升速度是控制程序的輸出

機器脈沖的處理：系統(tǒng)必須對許多脈沖進行處理，用來計算機器速度、移位步距參考、產(chǎn)量計數(shù)等，這一部分的工作由FM352-5來完成。