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      ZJ17型卷接機組電控系統PLC改造方案

      2020-03-29(706)次瀏覽

      隨著中國卷煙工業經過近20年的努力發展,從先前的引進設備、消化吸收,發展到現在的自主創新、替代進口、加快出口階段。原卷接機組的邏輯線路系統已顯得非常落后,電控系統的PLC改造成必然趨勢。鴻捷源公司與常德煙草機械有限責任公司結為戰略聯盟單位,并承擔了煙機電控領域的技術開發、電氣自動化系統設計應用、伺服控制、工業PC應用、仿真系統開發、數據通信等。


       ZJ17型卷接機組電控系統PLC改造方案
      一、ZJ17卷接機組電控系統PLC改造介紹
      1、PLC控制系統簡介
           隨著中國卷煙工業經過近20年的努力發展,從先前的引進設備、消化吸收,發展到現在的自主創新、替代進口、加快出口階段。原卷接機組的邏輯線路系統已顯得非常落后,電控系統的PLC改造成必然趨勢。鴻捷源公司與常德煙草機械有限責任公司結為戰略聯盟單位,并承擔了煙機電控領域的技術開發、電氣自動化系統設計應用、伺服控制、工業PC應用、仿真系統開發、數據通信等。
            ZJ17 卷接機組PLC控制系統是由常德煙草機械有限責任公司和鴻捷源公司聯合開發的具有自主知識產權的產品,自2002年始作為主機廠ZJ17機組標準配置,已經在多家卷煙廠成功地應用了五年以上的時間。到2008年9月止用戶使用量達343臺套。實踐證明該系統是先進、可靠、經濟的系統。目前該系統卷煙機已返銷Hauni公司,并出口美國。
            多年的技術積累及改造經驗使我們能為客戶提供全面的解決方案,因為鴻捷源公司的每一項技術都具有原創性(受知識產權保護)和延續性(更多的PROTOS90E技術會移植到ZJ17機組的現場改造,改造后的電控系統將來主機廠整機大修時可免除該部分費用,避免重復投資),這種理念又迎合了卷煙工業對設備管理的統一性、備件的統一性及技術改造的延續性的要求。


      2、PLC改造技術特點
            1)本方案系煙機廠ZJ17的標準方案,與常德煙機廠新機完全一致,技術服務及技術后備均為國產70煙機的權威。
            2)采用先進的CANBUS和PROFIBUS-DP雙重現場工業總線技術,即管理層使用CANBUS總線,控制層使用PROFIBUS總線。在技術上向PROTOS 1-8、PROTOS 90E靠攏??梢詾橐M新煙機做好技術儲備。本公司承擔了PROTOS 90E的電氣控制產品的國產化項目,主要內容包括:SRM重量控制系統、CIS煙支質量檢測系統、HIP智能模塊、煙支密度微波檢測系統、PLC控制系統程序等五部分。ZJ17大量應用了90E技術,是目前最為先進的技術,同時也為系統技術升級提供了技術的支持。
            3)故障率低。由于PLC控制器(CPU選用414-2DP)具有防震、防塵、抗干擾等優點,所以大大地提高了系統性能。
            4)操作直觀、方便。全漢化的計算機界面,方便操作人員了解設備狀況,修改工藝參數、查詢產量、消耗等,同時有故障顯示,報警功能。
            5)維修方便。由于采用的都是國際上通用的軟、硬件,便于工廠技術人員掌握,同時備品備件可在國內選購,本公司有足夠的庫存可提供備件,或由本公司協助采購。
            6)增加數據采集系統,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數據的統計。
            7)由于采用了高性能的工控計算機,能夠為生產車間的計算機化管理提供網絡接口。
            8)PLC程序的設計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的程序設計結構,符合煙廠操作工的維護和使用習慣。


      二、ZJ17卷接機組電控系統PLC改造配置說明
            1、HJY-2人機界面交互系統
            HJY-2是ZJ17卷接機組人機對話的界面。HJY-2也包含了卷接機控制系統(PLC)的管理、煙支重量控制系統(SRM)和煙支檢測系統(CIS)的管理。其中PLC型號為siemens的S7 414,SRM的型號為鴻捷源公司的HJYSRM-N1,CIS的型號為鴻捷源公司的HJYCIS-N1。
            2、PROFIBUS總線系統
            包括:主站、VE子站、SE子站、MAX子站、變頻器子站、SE閥島子站、MAX閥島1子站、MAX閥島2子站,共8個站點。
            3、IPC重量控制系統
           IPC完成重量控制系統與煙支檢測系統的功能,它們之間利用EtherCAT進行通信。而IPC與人機界面之間是通過普通網線利用以太網(EtherNet)進行通信。其他的電氣拓撲結構與原機的一樣。
            4、煙支檢測系統
           采用倍福的超采樣模塊對空頭、漏氣、缺嘴、OTIS等模擬量信號進行采集,并根據上位機所設定的廢品極限來判斷出煙支質量廢品。采用倍福的超采樣模塊都機器同步脈沖DCP、MCP進行采樣,并進行煙支同步的剔除。采用信號轉換模塊進行模擬信號的實時跟蹤轉換,能使空頭傳感器信號與OTIS傳感器信號能放大縮小而且在IPC的檢測范圍內。獨立計算出36個煙槽的平均氣密性,對帽蓋密封性實現更精確的監控。增加煙支運行的分段堵塞報警功能。增加剔除閥自檢功能,對剔除閥故障實現報警。
            5、故障顯示單元
            HJY-ZE0405-25卷接機組故障監視軟件(中文故障顯示器)適用于常德煙機公司生產的ZJ17型卷接機組配套和進口PROTOS70型卷接機組改造升級,它以中文方式顯示機組運行狀態和故障信息,使用和維護人員據此進行操作、維修,將提高設備有效運行時間,減少設備故障維修時間。中文故障顯示器用高亮度綠色LED點陣顯示漢字,清晰自然,美觀大方。中文故障顯示器外形大小、安裝尺寸、電氣性能完全一致,是改造升級替代價格昂貴國外英文故障顯示器的理想設備。
            中文故障顯示器與英文故障顯示器安裝位置完全一致。只需固定四個螺絲,連接1根電源和采用CANBUS總線通訊的信號線??梢燥@示137種故障類型。
            6、圓周檢測系統
            針對圓周檢測這塊我們用光電式直徑檢測系統,用于測量卷制成型機上煙條的直徑,系統換算成圓周數值顯示在上位機人機界面上。該裝置采用高性能的中央處理器、高精度的激光測長傳感器,實現每秒鐘高達1000次的高精度直徑測量。 
            光電式直徑檢測系統內的激光式傳感器通過發射器發出激光光束,光束經過煙支后在接收器產生陰影,傳感器通過計算陰影長度便可得出煙支的直徑,從而得出煙支的圓周。依據激光傳感器的特性,光電式直徑檢測系統采用步進電機帶動激光傳感器探頭圍繞煙支來回180°轉動,實現對煙支全方位的直徑檢測。測量結果由模塊控制器進行加工處理,然后通過PROFIBUS 總線或CAN總線將數據送至PLC系統或SES傳感器。實時的圓周測量數據直觀精確的顯示在上位機人機界面軟件上,使擋車工在卷煙過程控制精度和糾偏的及時性大大提高。趨勢圖形為卷煙質量管理分析提供實時準確的數據依據。


      三、改造工期
            單套電控系統改造工期為:15天(含安裝、調試)。


       


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