1、 S7-400可編程序控制器和PROFIBUS-DP 工業現場總線在ZJ17高速卷煙機上的應用 項目介紹常德煙草機械有限責任公司是國家大二型機械制造企業，隸屬于中國煙草機械集團，是煙草系統四家煙機制造企業之一。公司的主要產品有ZJ17高速卷接機組，YF12-YB17、YF13煙支輸送系統，嘴棒成型機,YF171嘴棒儲存輸送系統等。ZJ17型高速卷接機組是該公司的主導產品，該機組是引進德國豪尼公司技術生產的，生產速度為7000支/分，具有煙支質量穩定，開機率高，節省原輔材料等特點，因而在國產煙機市場其占有率達到80%以上。但該型號機組控制系統系80年代產品，采用專用電子板加繼電器組的控制方式，電

2、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改為用PLC來控制。 系統介紹ZJ17型卷接機組由供絲、卷煙、接嘴三部分構成。其中供絲部分取用煙廠供絲系統（或用其它方法加料）的煙絲，經由落料、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、紙帶張力調整、煙支商標印刷、印刷位置調整、卷煙紙上膠、膠水烘干。同時因為主驅動電機在這一部分，對主驅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

3、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，控制系統應該能滿足如下要求：I/O點容量大，最好是分布式系統能處理快至400Hz的脈沖量性能穩定，可以適應煙廠的生產環境 根據以上特點，我們擬用S7-400組建一個PROFIBUS網絡，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工業計算機構建人機接口界面。下圖指示了系統硬件配置情況，CPU414-2DP是PROFIBUS-DP的主站，3#、4#、5#站是三個ET200M子站，6#站是一個變頻器，8#、9#、10#站是

4、三個閥島。同時PC670和CPU414-2DP組建成一個MPI網絡。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網絡與主CPU連接，人機界面程序可以修改系統運行參數、讀取系統運行故障信息、統計設備生產數據。系統功能啟動順序控制：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

5、投入，而通過對機器脈沖的統計來實現 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裝備PC670的操作面板撤出，盡量將合格成品送達下游機器，因此同樣采用了計數機器脈沖的方法故障處理：機器運行時會產生一些報警或故障信息，系統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的調節，系統通過一組指示料位的光電開關判斷當前料位，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、產量計數等，這一部分的工作由FM352-5來完成小結及體會自2001年5月開始，采用上述系統的設備開始投放市場，現已裝備在北京卷煙廠、呼和浩特卷煙廠、常德卷煙廠、廣二卷煙廠、天津卷煙廠、石家莊卷煙廠、武漢卷煙廠、廈門卷煙廠等卷煙廠共計近30臺套。用戶反映良好。電子技術、自動控制技術的發展是相當快的，特別是PLC 和現場總線技術，有相當多的早期設備，其控制系統在現在看來已經很落伍了，對它們進行升級改造是很有必要的。對于煙草行業來說，siemens 具有傳統品牌優勢，用戶容易接受采用siemens 控制產品的設備；同時，siemens產