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0簡介。
為滿足提高產(chǎn)品質(zhì)量要求的需要，湛江卷煙廠GDX1和GDX2包裝單元新增了部分檢測器(稱為“外置式檢測器”)，對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測。這些外接探測器基本都是單片機獨立控制，工作環(huán)境差，粉塵和油污多，工作溫度高。這種現(xiàn)象導(dǎo)致設(shè)備故障多，維護(hù)時間長，檢測功能升級困難，成本高。另外，很多外接檢測器的煙包剔除信號都是包裝機內(nèi)部的手動剔除信號，在OPC控制面板上沒有故障顯示和剔除原因顯示，無法快速發(fā)現(xiàn)和分析故障原因，給維護(hù)帶來很大不便。因此，包裝機迫切需要集成控制系統(tǒng)來集成這些外部檢測器，以提高維護(hù)效率和設(shè)備運行效率。
本文采用S7-200PLC和臺達(dá)觸摸屏構(gòu)建包裝機外部集成控制系統(tǒng)，不僅提高了檢測器的穩(wěn)定性，還提高了外部檢測器的故障排除效率。
1.存在的問題及分析。
湛江卷煙廠包裝單元新增12種外接檢測器，如松包檢測器、透明紙駁接口檢測器、側(cè)翼開膠檢測器、煙包外觀成像檢測器、條盒透明紙偏置檢測器等。這些外部探測器基本都是由安裝在設(shè)備上的單片機獨立控制，粉塵和油污污染，故障率高。
這些外部檢測器都共享包裝機中的煙包剔除信號。當(dāng)某個檢測器的靈敏度發(fā)生變化，出現(xiàn)誤剔除煙包的情況時，包裝機的OPC界面上只有手動剔除的卷煙數(shù)量增加，無法準(zhǔn)確判斷哪個檢測器失效，車間的電氣維修人員只能逐個檢查所有的檢測器。據(jù)統(tǒng)計，每次故障排除平均需要5.5分鐘，維護(hù)效率不高。
2.改造方案。
針對上述問題，本文結(jié)合PLC控制技術(shù)和HMI人機交互技術(shù)，構(gòu)建了一個包裝機插件式集成控制系統(tǒng)。整個控制系統(tǒng)通過PLC輸入輸出實現(xiàn)邏輯控制，通過通訊實現(xiàn)人機命令的執(zhí)行和狀態(tài)的顯示。整體設(shè)計遵循包裝機設(shè)備的工藝要求，以PLC和觸摸屏完成。
2.1PLC控制程序設(shè)計。
系統(tǒng)的控制器為S7-200系列PLC，安裝在包裝機的大型電控箱內(nèi)，可消除油污和粉塵污染，降低PLC控制器的故障率。
查閱了GDX1和GDX2包裝機的電氣圖紙和操作說明書，結(jié)合車間的外部檢測器，總結(jié)了集控系統(tǒng)所需的檢測信號和執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)量和要求，形成了PLC地址分配表，如表1所示。

根據(jù)外部探測器的報警或拒絕信號，按照一個探測器信號對應(yīng)一個計數(shù)器的原理配置計數(shù)器。當(dāng)檢測器檢測到壞煙包時，檢測器輸出高電平，PLC檢測到檢測器報警信號上升沿時，計數(shù)器遞增1。該程序如圖1所示。當(dāng)探測器被異常誤剔除時，計數(shù)器的累計值遠(yuǎn)大于正常探測器的累計值，檢驗員可以根據(jù)計數(shù)值縮小探測器的故障范圍，從而提高維修效率。

2.2HMI人機交互設(shè)計。
系統(tǒng)的HMI人機交互硬件為Delta觸摸屏，安裝在包裝機的輔助部分，方便維修人員設(shè)置探測器參數(shù)和查閱故障信息。
觸摸屏是根據(jù)不同零件的工藝流程和故障排除要求設(shè)計的，不僅能真實反映缺陷的流程，還能顯示缺陷煙包的累計數(shù)量。為了提高觸摸屏傳遞信息的有效性，根據(jù)包裝機的工藝流程，將外接檢測器的人機交互界面分為兩部分，即ch外接檢測器監(jiān)控界面(圖2)和CT、CV外接檢測器監(jiān)控界面。

PLC控制程序中設(shè)置了一個32位的移位寄存器，移位寄存器的第一位作為次品煙包的標(biāo)簽。當(dāng)有信號時，第一位設(shè)置為1。根據(jù)不同的檢測器位置，觸摸屏上代表檢測位置的模塊變成紅色。隨著設(shè)備的運行，移位寄存器隨煙包位置移動，觸摸屏的顯示模塊也隨之移動，直到不合格煙包被剔除站剔除，此類不合格煙包的累計值也會增加1。在觸摸屏上可以直觀地監(jiān)控缺陷煙包檢測、移位跟蹤和剔除的全過程。
3.應(yīng)用效果。
將編程好的PLC程序下載到S7-200，將人機界面下載到臺達(dá)觸摸屏進(jìn)行計算機測試。測試結(jié)果表明，集成檢測器工作正常，所有外部檢測信息都準(zhǔn)確顯示在觸摸屏上。該系統(tǒng)在湛江卷煙廠投入使用后，觸摸顯示屏可以直接看到探測器的累計情況，外部探測器的故障排除時間從5.5分鐘/次減少到現(xiàn)在的0.5分鐘/次，效果明顯。

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