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西门子 S7-400 PLC和PROFIBUS-DP在ZJ17高速卷烟机上的应用

宣布日期：

2022-10-14

常德烟草机械有限责任公司是国家大二型机械制造企业，隶属于中国烟草机械集团，是烟草系统四家烟机制造企业之一。公司的主要产品有ZJ17高速卷接机组，YF12-YB17、YF13烟支输送系统，嘴棒成型机，YF171嘴棒贮存输送系统等。

ZJ17型高速卷接机组是该公司的主导产品，该机组是引进德国豪尼公司技术生产的，生产速度为7000支/分，具有烟支质量稳定,开机率高，节省原辅质料等特点，因而在国产烟机市场其占有率抵达80%以上。但该型号机组控制系统系80年代产品，接纳专用电子板加继电器组的控制方法，电子板经常出故障，备件采购又较为困难�？悸堑秸庖磺榭�，该公司决定将其控制系统改为用PLC来控制。

系统介绍

ZJ17型卷接机组由供丝、卷烟、接嘴三部分组成。其中供丝部分取用烟厂供丝系统(或用其它要领加料)的烟丝，经由落料、匀丝、提升、摊铺、负压抽吸，密度控制(烟条削整)，形成密度合适的条状烟丝交付给卷烟部分。卷烟部分将卷烟纸包卷在烟丝上形成烟条，并予以切断，形成双倍长度的无嘴烟支交付给接嘴部分，此部分要求完成对卷烟纸的处理，包括换盘纸、接纸、纸带张力调解、烟支商标印刷、印刷位置调解、卷烟纸上胶、胶水烘干。同时因为主驱动电机在这一部分，对主驱动的控制也是在此完成的。接嘴部分切开双倍长度的无嘴烟支，将嘴棒通过水松纸粘接在烟支上，剔除缺乏格烟支，将制品烟支送给下游机械。

从机组事情的特点来看，控制系统应该能满足如下要求：

I/O点容量大，更好是漫衍式系统

能处理快至400Hz的脉冲量

性能稳定，可以适应烟厂的生产情况凭据以上特点，我们拟用S7-400组建一个PROFIBUS网络,在机组三部分划分安排ET200M子站处理I/O，并用SIEMENS新推出的高速逻辑处理�？镕M352处理高速的脉冲量，用PC670工业盘算机构建人机接口界面。

硬件的特点包括：CPU414-2DP具有存储量大、运行速度快、强抗滋扰能力和高可靠性等特性；ET200M子站通用性强、�？楦槐愕�；功效�？镕M352-5事情速度快，很适用系统处理快速脉冲；PC670具有牢固的、具备IP65�；ぜ侗鸬乃芰锨懊姘�，抗滋扰、抗震动能力强，可靠性高。

接纳PC670运行人机界面程序，它通过MPI网络与主CPU连接，人机界面程序可以修改系统运行参数、读取系统运行故障信息、统计设备生产数据。

系统功效

启动顺序控制：为了尽量减少原辅质料的浪费，并考虑到机械启动时可能有差别的速度，程序没有以时间为条件进行顺序投入，而通过对机械脉冲的统计来实现；

�；刂疲和�，除开有要求立即�；�，�；刂剖毙枰种衷ㄖ柿习匆欢ǖ男虼纬烦�，尽量将及格制品送达下游机械，因此同样接纳了计数机械脉冲的要领；

故障处理：机械运行时会爆发一些报警或故障信息，系统对绝大部分的运行故障和报警都能进行处理；

供丝控制：程序处理目今烟丝料位情况，以决定是否翻开进料气闸，并在多次翻开气闸而没有烟丝时给出报警；

料位控制：是对中间储料箱中烟丝料位的控制。这里用到一个PID的调理，系统通过一组指示料位的光电开关判断目今料位，机械速度代表烟丝消耗量，陡角带提升速度是控制程序的输出；

机械脉冲的处理：系统必须对许多脉冲进行处理，用来盘算机械速度、移位步距参考、产量计数等，这一部分的事情由FM352-5来完成；

小结及体会

自2001年5月开始，接纳上述系统的设备开始投放市场，现已装备在北京卷烟厂、呼和浩特卷烟厂、常德卷烟厂、广二卷烟厂、天津卷烟厂、石家庄卷烟厂、武汉卷烟厂、厦门卷烟厂等卷烟厂共计近30台套。用户反应良好。

电子技术、自动控制技术的生长是相当快的，特别是PLC和现场总线技术，有相当多的早期设备，其控制系统在现在看来已经很落伍了，对它们进行升级革新是很有须要的。关于烟草行业来说，SIEMENS具有古板品牌优势，用户容易接受接纳 SIEMENS 控制产品的设备：同时，SIEMENS产品涵盖面较广，系统集成容易；另外，SIEMENS适时推出适合烟机应用的自动化控制产品(如 FM352-5在前述系统中获得了很好的应用)，这对我们进行控制系统设计是很有利益的。

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