呂同軍 姜健 劉曉 劉國順

摘 要：儲(chǔ)柜類設(shè)備是卷煙生產(chǎn)工藝中重要的工序中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，青島煙廠制絲車間由于煙絲品牌的不同需要葉絲柜數(shù)量眾多，采用雙層結(jié)構(gòu)，工作環(huán)境復(fù)雜，分配行車的狀態(tài)監(jiān)控成為一個(gè)難點(diǎn)。本文應(yīng)用羅克韋爾PLC的用戶自定義變量，組建架構(gòu)，以分配行車步進(jìn)次數(shù)為依據(jù)，編寫分配行車運(yùn)行超時(shí)報(bào)警程序，并與中控人機(jī)交互界面聯(lián)動(dòng)，顯示報(bào)警提示，充分挖掘設(shè)備自動(dòng)化與遠(yuǎn)程監(jiān)控的配合使用，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：分配行車;自定義變量;報(bào)警程序;步進(jìn)次數(shù);人機(jī)交互界面

1 背景引言

由于卷煙生產(chǎn)工藝的需要，為了均衡烘后葉絲的溫度和水分，平衡切烘絲與摻配加香兩個(gè)工序的生產(chǎn)時(shí)間，采用儲(chǔ)葉絲柜為中轉(zhuǎn)設(shè)備。目前青島卷煙廠生產(chǎn)序列在用卷煙牌號(hào)較多，制絲車間共配置16個(gè)葉絲柜。葉絲柜采用雙層架構(gòu)，分為上下兩層，設(shè)備布局復(fù)雜，六臺(tái)分配行車位于設(shè)備頂部及上下層柜中間位置，監(jiān)控較為困難。葉絲線為三線配置，實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)柜分為三條路徑，分配行車使用頻率高，多臺(tái)同時(shí)運(yùn)行并且切換頻繁，工作環(huán)境復(fù)雜，因此，增加葉絲柜分配行車運(yùn)行超時(shí)報(bào)警功能十分具有實(shí)際意義。

2 工作原理

青島卷煙廠上層八組葉絲柜，如圖1示。YS2表示2#葉絲柜，YB1416表示分配行車1416，每個(gè)葉絲柜有兩個(gè)接近開關(guān)用JK表示。分配行車通過軌道可以運(yùn)行到各個(gè)葉絲柜，煙絲進(jìn)入分配行車再送入各個(gè)葉絲柜，每種不同牌號(hào)的煙絲只能進(jìn)入不同的葉絲柜。在生產(chǎn)過程中，每隔一定的時(shí)間，分配行車會(huì)步進(jìn)一次，并在選定葉絲柜的兩個(gè)接近開關(guān)之間來回，直到生產(chǎn)任務(wù)結(jié)束。下層葉絲柜布局與上層相同。

3 項(xiàng)目實(shí)施

葉絲柜共有6個(gè)分配行車，數(shù)量多，并分為上下兩層，三個(gè)進(jìn)柜工序，工作環(huán)境復(fù)雜，給平時(shí)生產(chǎn)監(jiān)控造成了較大的困擾。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，分配行車在軌道運(yùn)行時(shí)如果發(fā)生打滑現(xiàn)象，現(xiàn)有設(shè)備功能無法提供狀態(tài)判斷，成為一個(gè)影響正常連續(xù)生產(chǎn)的隱患。

根據(jù)分配行車工作原理與現(xiàn)有的設(shè)備條件限制，我組成員最終決定采用分配行車在每個(gè)葉絲柜兩個(gè)接近開關(guān)之間單向步進(jìn)次數(shù)為依據(jù)來研發(fā)分配行車運(yùn)行超時(shí)報(bào)警功能。

3.1 控制程序修改

3.1.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

葉絲柜有6個(gè)分配行車，其中有4個(gè)分配行車分別對(duì)應(yīng)3個(gè)葉絲柜，2個(gè)分配行車分別對(duì)應(yīng)2個(gè)葉絲柜;并有3路進(jìn)柜工序，一個(gè)分配行車一次只能給一路進(jìn)柜工序使用。

首先要在程序中界定葉絲柜與分配行車工作對(duì)應(yīng)關(guān)系，比如進(jìn)8#葉絲柜使用YB1416，進(jìn)6#葉絲柜使用YB1415等。

其次精確測定每個(gè)分配行車分別進(jìn)每個(gè)葉絲柜兩個(gè)接近開關(guān)之間單向步進(jìn)的次數(shù)。其中YB1415.1、YB1416.1、YB1415、YB1416單向步進(jìn)次數(shù)為6次，YB406、YB405單向步進(jìn)為4次。

3.1.2 定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

青島卷煙廠葉絲柜控制系統(tǒng)使用的是羅克韋爾PLC，整體程序架構(gòu)采用模塊化配置。因分配行車在使用過程中的具體情況復(fù)雜，在修改程序時(shí)，我組成員決定使用多次重復(fù)調(diào)用同一個(gè)子程序的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)分配行車運(yùn)行監(jiān)控程序的修改。

為實(shí)現(xiàn)功能，首先需要新建用戶自定義變量。在用戶自定義變量YB_ALRM中包含了18個(gè)BOLL量和5個(gè)DINT量，數(shù)據(jù)量較大。

3.1.3 子程序功能開發(fā)

調(diào)用子程序的編寫：區(qū)分在生產(chǎn)過程中進(jìn)哪個(gè)葉絲柜占用哪個(gè)分配行車，分配行車定位葉絲柜完成后步進(jìn)次數(shù)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，每當(dāng)分配行車步進(jìn)到接近開關(guān)時(shí)，步進(jìn)次數(shù)清零，分配行車返向步進(jìn)再次開始計(jì)數(shù);如果步進(jìn)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值，則延時(shí)3s發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

調(diào)用子程序?qū)崿F(xiàn)功能：新建一個(gè)程序段，在其中重復(fù)調(diào)用上述子程序7次，然后統(tǒng)一分配行車報(bào)警點(diǎn)與3路進(jìn)柜工序相對(duì)應(yīng)，方便后續(xù)人機(jī)交互界面使用。

最后在主程序中調(diào)用該新建的程序，啟用輸出。

3.2 人機(jī)交互界面完善

中控人機(jī)交互監(jiān)控畫面使用IFIX軟件，通過OPC與底層PLC通訊。在數(shù)據(jù)庫中新增三個(gè)DI變量，分別對(duì)應(yīng)3K葉絲、5K葉絲、9K葉絲進(jìn)葉絲柜分配行車報(bào)警點(diǎn)，并使其在報(bào)警出現(xiàn)時(shí)在中控人機(jī)交互界面顯示報(bào)警提示。

4 實(shí)際效果

分配行車運(yùn)行超時(shí)報(bào)警功能投入實(shí)際使用后，連續(xù)跟蹤3個(gè)月生成數(shù)據(jù)，共計(jì)提供報(bào)警4次，有效解決了軌道打滑等異常情況難以發(fā)現(xiàn)的難題，減少了對(duì)正常連續(xù)生產(chǎn)造成不利影響的可能。

5 結(jié)束語

本次功能改進(jìn)對(duì)羅克韋爾PLC程序功能進(jìn)行了深入研究使用，通過設(shè)備自動(dòng)化程序改進(jìn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控的配合使用，提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性與產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，并且為車間類似設(shè)備的改進(jìn)提供了有益借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔群.應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)煙絲多組柜分配行車自動(dòng)找柜[B].機(jī)電工程，2000，17（03）：37.

[2]王華忠.工業(yè)控制系統(tǒng)及應(yīng)用PLC與人機(jī)界面[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2019：50-70.