1、KDF2濾咀成型機電控系統小改造 黑龍江煙草   2001.02 期   作者: 周立民  1概述綏化卷煙廠購進的KDF2濾咀成型機，是沈陽飛機制造公司引進德國虹尼公司的技術生產的，設備生產速度400m/min，每分鐘最多生產4000支嘴棒。是國內較為先進的設備，電氣控制系統設計較為合理，能夠滿足自動化生產的需要。但我們購進的是兄弟大廠的淘汰設備，設備狀況較差，需要進行部分維修，才能正常使用。我們結合設備實際情況仔細研究，發現設備電控系統KDF2部分損壞器件較多，并且器件都是德國虹尼公司生產，某些器件價格較高并且難以購買。針對我們研制實際情況，

2、我們決定對部分德國虹尼公司的生產的專用模塊進行替換改造，最后決定應用市場能購買到的德國西門子公司的S7-200通用模塊進行小改造。2系統改造方案改造中電氣控制系統采用S7-200系列模塊，替代原控制系統的速度控制模塊、卷紙自動更換控制部分、時鐘放大器、廢咀棒排除控制模塊、時間繼電器、中間繼電器等。新電氣控制系統CPU采用S7-214，開關量輸入用EM221，開關量輸出用EM222，模擬量輸入輸出應用EM235完成。輸入設備直接連接控制系統輸入模塊EM221，輸出模塊EM222直接連接輸出設備，上游機和下游機通過連鎖線和PLC通訊，PLC的CPU根據自動控制程序自動完成控制任務。具體方案見圖1：

3、3速度控制部分3.1原控制系統高速工作過程原電氣控制系統由轉速調節器N1、轉速額定值給定單元A6、調節單元A9、電位器R1.1及電位器開 圖1控制系統原理圖關S1.3、S1.構成。工作過程：當全部輔助驅動電機已經運轉，安全電路己接通，R1.1在“0”倍，S1.3接通按下S1.2電機啟動，繼電器單元A6控制速度，電機速度nl800-1000r/min，B4識別出濾棒，速度提高到生產速度n2。3.2改造后控制系統工作過程改造后電氣控制系統中電機由變頻器驅動，給定信號由PLC的EM235模塊結出。調節信號由電位器R1.1輸入PLC，控制速度由PLC軟件程序控制EM235輸出電壓信號控制變頻器運轉。控

4、制過程：當輔助電機已運轉，安全電路己接通，調節R1.1到0由PLC軟件識別“0位置”，啟動設備，主機運行在低速n1,當B4識別濾棒，自動控制速度到生產速度n2；當卷紙更換時，PLC自動識別B18、B19和S4.2，自動控制主機速度由n2降為n3，卷紙換完成后速度自動恢復為n2。速度控制系統軟件流程見圖2。4卷紙更換過程4.1卷紙更換系統改造過程將中間繼電器K13、K14、K21拆除，將A7單元模塊取下，然后把B18、B19、S4.2從繼電器連接拆下，接入PLC的EM221輸入點，將K6、Y8、Y9接入PLC的EM222上。用編程器輸入控制系統軟件，改造工作完成。圖2速度控制軟件流程圖4.2卷紙

5、更換工作原理光電開關B18監視消耗的紙盤的直徑，當紙盤直徑小于250mm時準備更換紙盤，B18、B19不能直接得電（即B18=B19=0），卷紙架旋轉180度，當S4.1=1停卷紙架，操作人員將新卷紙放入加速輥，當舊卷紙直徑最小，B19啟動接紙程序，PLC控制主電機速度由n2自動減為n3，PLC輸出接紙信號Y9吸合新接紙加速到n3，PLC輸出信號Y8開始連接和平整操作，S4.2得電接紙結束，速度自動升為生產速度。控制系統語句表見圖3圖3控制系統詞句表5濾棒的剔除5.1原控制系統工作過程濾棒排出裝置由接近開關B16、B17、時鐘脈沖放大器A16、接頭部位探測器A17構成。當S3.2接通，接近開關

6、B16產生V通道脈沖，主驅動接通，Y12全部濾棒。當B4識別出濾棒后A16延時斷開完成后，啟動排出結束；卷紙更換過程的剔除，限位開關S4.2記錄接紙的部位，接紙后A17開始計數B17提供計數脈沖，當計數值與設定值相等時，A17發出一個信號給A16，由A16操作Y12剔除6根濾棒排出。在機器停機時，閥Y3.l、Y3.2控制進料鼓輪處的濾棒排出。5.2控制系統改造過程將接近開關B16、B17及S4.3接入PLC輸入點，將Y12、Y3.1EYY3.2接入隊C輸出點，計數器搞垮數值由軟件設定，剔除延時也由控制系統軟件，這樣PLC完全取代了時鐘放大器A16單元、接頭部位探測器A17單元。啟動、停機以及卷

7、紙更換剔除邏輯，完全由PLC控制系統軟件完成。具體控制系統見圖4圖4控制系統梯形軟件圖6結束語在KDF2濾咀成型機電氣控制系統改造中，應有了通用的S7-200模塊，替代了難購買、價格較高的進口器件，在器件采購方面達到了通用化，保證了備件供應快速及時、價格合理；替代了復雜的繼電器控制線路，使線路簡單、維修方便；實現了PLC自動控制，達到自動控制系統穩定、可靠、高效地運行。經過這次改造不僅解決了我們舊設備的維修問題，并且為KDF2機組將來更進一步提高設備自動化程度奠定了基礎，而且為其它設備改造提供一些寶貴借鑒。參考文獻1卷煙機械北京出版社童谷余2卷煙電氣設備與自動控制山東省科學技術出版社王長延3SYL22（KDF2）成型機電氣圖紙沈