MK9/MAX電控系統(tǒng)方案
一、概述
MK9/MAX為英國MOLINS公司和德國HAUNI公司聯(lián)合生產(chǎn)的一種優(yōu)質(zhì)的中速卷接機組，目前已停產(chǎn)。由于該機組在煙草行業(yè)使用了多年，其機械結(jié)構(gòu)、電器系統(tǒng)都相對落后、老化，已經(jīng)不能滿足煙草企業(yè)的使用要求，因此對該型機組進行翻新、改造是十分必要的。應(yīng)客戶要求，我所設(shè)計了一套滿足MK9/MAX機組翻新、改造要求的電器控制系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)原理及功能
該系統(tǒng)主要由SIEMENS-PLC、觸摸屏、變頻調(diào)速系統(tǒng)、伺服傳動系統(tǒng)、煙支平均重量控制系統(tǒng)和煙支檢測系統(tǒng)等組成。SIEMENS-PLC是控制系統(tǒng)的核心，主要完成機組工藝過程的控制。觸摸屏人機界面用于狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)定與修改、故障顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理以及煙支平均重量控制的顯示與調(diào)整。由于機組的關(guān)鍵部位由機械傳動改為伺服傳動，因而減輕了機組的機械負荷，降低了噪音，徹底的去除了維修、保養(yǎng)成本昂貴的齒輪傳動箱，使機器高效、平穩(wěn)的運行得到可靠保障。
機組控制系統(tǒng)采用西門子S7-300系列PLC，系統(tǒng)所用的PLC具有中到大型的程序存儲容量，其所帶的PROFIBUS現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)可以將PLC、觸摸屏、伺服控制器以及現(xiàn)場的傳感器、閥島等連接起來，不僅能夠極大地減少現(xiàn)場的配線工作，而且對于控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、修改等操作極為方便。
該系統(tǒng)中機組加熱元件的控制不再使用溫控表，而是選用FM 355S閉環(huán)控制模塊，將采集到的溫度信號通過PID算法進行處理，最后達到精確控制溫度的目的。溫度參數(shù)的設(shè)置和修改可以通過觸摸屏直接操作，觸摸屏除顯示機組的運行狀態(tài)、安全聯(lián)鎖、生產(chǎn)報表、故障報表外，還實時顯示溫度數(shù)值、報警狀態(tài)。
控制系統(tǒng)中，通過PLC來實現(xiàn)煙支的平均重量控制，由核放射雙檢測源完成對煙支密度變化信號的拾取，通過信號放大處理后傳送給PLC，通過劈刀高度調(diào)整電機實現(xiàn)對煙支平均重量實時控制，最大限度地提高產(chǎn)品質(zhì)量。
煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)以PLC為核心，配有人機界面，采用性能穩(wěn)定的紅外光電傳感器對煙支的空頭進行檢測，該系統(tǒng)可有效的檢測并剔除卷煙生產(chǎn)過程中的缺嘴和空頭煙支。
三、系統(tǒng)特點
1. 伺服系統(tǒng)的全面應(yīng)用，減少了機械運行故障及噪音，提高了制造精度，使產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備有效作業(yè)率、設(shè)備運行的可靠性和穩(wěn)定性都相應(yīng)得到提高。
2. PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)克服了PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間的點對點物理連接的繁雜方式,把現(xiàn)場設(shè)備與控制器連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而實行了現(xiàn)場設(shè)備與控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。
3. 總線結(jié)構(gòu)的充分應(yīng)用，使得整機的結(jié)構(gòu)更加簡潔，現(xiàn)場配線大為減少，布局更為美觀，檢修維護更為簡單、方便。
4. PLC取代了大量的元器件和硬件電路，使得電器的可靠性、穩(wěn)定性有很大的提高。
5. 煙支平均重量控制系統(tǒng)反應(yīng)速度快，精度高。
6. 煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)檢測準確、剔除可靠、維修調(diào)整方便、快捷。
7. 良好的人機對話功能，參數(shù)的設(shè)定、修改，故障的查詢簡單方便。
MK9/MAX為英國MOLINS公司和德國HAUNI公司聯(lián)合生產(chǎn)的一種優(yōu)質(zhì)的中速卷接機組，目前已停產(chǎn)。由于該機組在煙草行業(yè)使用了多年，其機械結(jié)構(gòu)、電器系統(tǒng)都相對落后、老化，已經(jīng)不能滿足煙草企業(yè)的使用要求，因此對該型機組進行翻新、改造是十分必要的。應(yīng)客戶要求，我所設(shè)計了一套滿足MK9/MAX機組翻新、改造要求的電器控制系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)原理及功能
該系統(tǒng)主要由SIEMENS-PLC、觸摸屏、變頻調(diào)速系統(tǒng)、伺服傳動系統(tǒng)、煙支平均重量控制系統(tǒng)和煙支檢測系統(tǒng)等組成。SIEMENS-PLC是控制系統(tǒng)的核心，主要完成機組工藝過程的控制。觸摸屏人機界面用于狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)定與修改、故障顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理以及煙支平均重量控制的顯示與調(diào)整。由于機組的關(guān)鍵部位由機械傳動改為伺服傳動，因而減輕了機組的機械負荷，降低了噪音，徹底的去除了維修、保養(yǎng)成本昂貴的齒輪傳動箱，使機器高效、平穩(wěn)的運行得到可靠保障。
機組控制系統(tǒng)采用西門子S7-300系列PLC，系統(tǒng)所用的PLC具有中到大型的程序存儲容量，其所帶的PROFIBUS現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)可以將PLC、觸摸屏、伺服控制器以及現(xiàn)場的傳感器、閥島等連接起來，不僅能夠極大地減少現(xiàn)場的配線工作，而且對于控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、修改等操作極為方便。
該系統(tǒng)中機組加熱元件的控制不再使用溫控表，而是選用FM 355S閉環(huán)控制模塊，將采集到的溫度信號通過PID算法進行處理，最后達到精確控制溫度的目的。溫度參數(shù)的設(shè)置和修改可以通過觸摸屏直接操作，觸摸屏除顯示機組的運行狀態(tài)、安全聯(lián)鎖、生產(chǎn)報表、故障報表外，還實時顯示溫度數(shù)值、報警狀態(tài)。
控制系統(tǒng)中，通過PLC來實現(xiàn)煙支的平均重量控制，由核放射雙檢測源完成對煙支密度變化信號的拾取，通過信號放大處理后傳送給PLC，通過劈刀高度調(diào)整電機實現(xiàn)對煙支平均重量實時控制，最大限度地提高產(chǎn)品質(zhì)量。
煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)以PLC為核心，配有人機界面，采用性能穩(wěn)定的紅外光電傳感器對煙支的空頭進行檢測，該系統(tǒng)可有效的檢測并剔除卷煙生產(chǎn)過程中的缺嘴和空頭煙支。
三、系統(tǒng)特點
1. 伺服系統(tǒng)的全面應(yīng)用，減少了機械運行故障及噪音，提高了制造精度，使產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備有效作業(yè)率、設(shè)備運行的可靠性和穩(wěn)定性都相應(yīng)得到提高。
2. PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)克服了PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間的點對點物理連接的繁雜方式,把現(xiàn)場設(shè)備與控制器連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而實行了現(xiàn)場設(shè)備與控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。
3. 總線結(jié)構(gòu)的充分應(yīng)用，使得整機的結(jié)構(gòu)更加簡潔，現(xiàn)場配線大為減少，布局更為美觀，檢修維護更為簡單、方便。
4. PLC取代了大量的元器件和硬件電路，使得電器的可靠性、穩(wěn)定性有很大的提高。
5. 煙支平均重量控制系統(tǒng)反應(yīng)速度快，精度高。
6. 煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)檢測準確、剔除可靠、維修調(diào)整方便、快捷。
7. 良好的人機對話功能，參數(shù)的設(shè)定、修改，故障的查詢簡單方便。
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