ZJ17（PROTOS70）卷接機組電控系統PLC技術改造

1.1 原控制系統缺點

ZJ17卷接機組原來的電控系統采用邏輯電路板和繼電器的控制方式，信號變換處理由專用的電子卡實現。缺點主要表現在如下幾個方面：

◆ 元器件數量多

經統計，在 ZJ17機組的電控箱中(不包括SRM電控部分)，元器件數量在220個以上。其中有觸點元器件大約180個，占電控箱元器件總數80%以上，所以電控系統故障點很多，穩定性較差。用戶反映因元器件觸點而使機組停機停產的，占故障發生率的40%左右。

電控箱元器件的專用件多，達 150個以上，雖說大部分已國產化，但壽命短、質量不穩定，而進口件訂貨周期長，給維修更換以及備件的采購帶來不便。

◆ 連接線多、接點多

經統計，連接線約 2000根，接點量約4000個，其中80%接點為插接式。所以維修工作量大，故障查尋也麻煩，這也是系統不穩定的重要因素之一。

◆ 電子卡故障較多

除 SRM(重量控制系統)電子箱外，YJ17、YJ27電子箱共有41塊電子卡。電子卡采用插接式連接，因煙廠煙塵較多，環境較差，加之國內采購的電子元件質量得不到嚴格保證。因此，電子系統故障較多，時好時壞，難查尋。

◆ 可維護性較差

電控箱、電子箱出故障后，需根據故障提示，再根據電路圖分析，經過繁瑣的查找、測試方可找出原因。

1.2 PLC控制系統改造的必要性

隨著時間的推移，機器電氣部分老化嚴重，故障率逐年提高，影響了煙廠的正常生產。在此情況下，采用 PLC技術對電氣系統進行改造顯得非常必要。

我們認為，不論是進口的PROTOS 70還是國產的ZJ17卷接機組，現用的電控系統技術是較落后的。ZJ17機組電控系統PLC技術改造很有必要，勢在必行。

采用PLC控制技術具有以下優勢：

◆ 元器件數量大大減少

一個 PLC模塊可實現很多元器件功能，元器件將減少140個以上，比例超過60%，絕大部分電子卡被取消;

◆ 連接線及接點大大降低

新系統的連接線總數約 500根，接點數量約1000個，原先需多個元器件組成的電路，在PLC中通過軟件實現，取消了中間接點，系統的可靠性大大提高，故障大大降低;

◆ 可維護性增強

PLC系統具有自診斷功能。系統外圍或內部出現故障時，能直觀顯示、維修非常方便;

◆ 可與上位機聯網，實現數據傳送及數據管理;

◆ 可通過國際互聯網，實現遠程通訊及遠程診斷;

1.3PLC控制系統改造系統簡介

ZJ17 卷接機組 PLC 控制系統是由常德煙草機械有限責任公司和深圳市鴻捷源自動化系統有限公司聯合開發的，已經在多家卷煙廠成功地應用了一年以上的時間。

該系統采用德國西門子公司 S7-400系列PLC作為控制系統核心部分，輔以一體化工控機代替原有的控制系統，取消了原來絕大部分的電子箱，大大地提高了系統的可靠性。同時具有如下優點：

⑴采用先進的 PROFIBUS-DP現場工業總線 ， 將VE、SE和MAX控制部分、閥島(FESTO)、變頻器(LENZE)等單元均作為PROFIBUS-DP的子站，方便調試和維護, SRM重量控制系統和煙支檢測系統則通過CANBUS總線與HJY-1人機界面交互系統相連。使用兩層總線形式，即管理層使用CANBUS總線，控制層使用PROFIBUS總線。做到了 控制信息和管理信息在物理上得到了分離，保證系統的安全可靠。最大限度地利用已有技術方案，并且在技術上向PROTOS 1-8、PROTOS 90E靠攏。可以為引進新煙機做好技術儲備。

⑵故障率低。由于 PLC控制器具有防震、防塵、抗干擾等優點，所以大大地提高了系統性能，平均無故障時間可達十萬小時以上。

⑶操作直觀、方便。全漢化的計算機界面，方便操作人員了解設備狀況，修改工藝參數、查詢產量、消耗等，同時有故障顯示，報警功能。

⑷維修方便。由于采用的都是國際上通用的軟、硬件，便于工廠技術人員掌握，同時備品備件可在國內選購，或由本公司協助采購。

⑸增加數據采集系統，可方便地顯示每班所用的卷煙紙、水松紙、濾嘴棒等輔助材料的消耗及各種生產數據的統計。

⑹由于采用了高性能的工控計算機，能夠為生產車間的計算機化管理提供網絡接口。

⑺PLC程序的設計完全按照原來邏輯線路的控制原理，并參考了PROTOS 1-8和PROTOS 90E的程序設計結構，符合煙廠操作工的維護和使用習慣。根據用戶的要求可以將原來的溫控系統采用軟件PID控制。

⑻針對邏輯線路板控制的 PROTOS 70或ZJ17卷接機組的PLC電控改造，現場的工作時間為7至10個工作日。