基于INTERBUS现场总线PLC技术的意大利GDX2卷烟包

图3 改造后的控制网络结构

在改造的过程中，GDX2原先很多分离的控制系统得到了很好的集成或者改造，变化如下:
(1) 用S7-400 PLC作为控制系统核心，取代所有逻辑线路卡板及部分中间继电器。
(2) 加装的质量在线检测装置玻璃纸偏移检测、玻璃纸松散、小包美容器、条盒美容器等由原先单独的微处理器控制更集中到PLC控制，有利于结构的简化和故障诊断。
(3) 将机器上加热管换成110V，取消温控器，由功能模块FM455S实现温度的PID控制。
(4) 原来的GDX2下烟库机械触点式检测器更改为光电式检测器(ZN0239)，该传感器的最大优点是非接触式，对烟支无拍打冲击，减少了空头烟支的发生机率，也减少了因机械接触可能对烟支造成的损坏。
(5) 原先的机械式烟支检测器也更换为光电式烟支检测器(ZN0228)，由于该装置采用ATNEL公司的单片机89C52为控制核心，因此具备检测灵敏、采样速率高(单路信号可达到1.2μs)、调节方便等优点，可以检测空头、缺嘴、缺支及倒支。
(6) GDX2采用的直流碳刷电机改为交流变频控制电机，减少了设备维护工作量，并且运行性能有了提高，同时将原来凸轮装置检测相位机构更换为绝对值式光电编码器进行相位检测，采用9位格雷码，分辨精度达到0.7°。
(7) 烟库搅拌电机改为NTL-M系列稀土永磁无刷伺服电机，该电机采用高性能稀土永磁(SMCO)，具有定位精确、调速范围宽、过载能力强、高效节能的特点。
INTERBUS总线具有现场诊断功能，这也是采用该种总线的缘由之一。在外界设备模块(PCP)出现故障时，总线适配器会停止运行，启动诊断程序，采用主控访问模式，对外围网络发送诊断数据测试每个PCP是否正常，如果检测到某个PCP出现故障时，适配器会显示该PCP的设备号，如图4所示:

图4INTERBUS适调器的检测功能

3 结束语
GDX2在PLC技改后，经过五个月的运行，生产状况良好，平稳性能有提高，故障率降低，现将技改后的效果总结如下，以供同行参考。
系统的电气维护工作简化。改造前系统有两个电柜，改造后只有一个电柜，同时各种线路大大简化:大量的逻辑运算、定时、脉冲电路被转化为PLC内部的软件处理，控制柜中所有的专用卡板、温控表也被PLC取代，因此，技改后的电柜变得简洁有序，控制逻辑清晰，并且INTERBUS总线和PLC模块都具有诊断功能，这些诊断信息有利于故障的快速定位与诊断。故障检查思路自然比较清晰明了，基本可以遵循以下思路:首先检查线路通讯是否正常，然后检查相关的传感器和执行器是否正常，最后检查PLC程序。
配件工作简化。电柜的配件由原来的几百种简化为现在的7大类(PLC模块、制动电阻、编码器、光耦、接触器、滤波器、变压器、空气开关、继电器、断路器)，很多原先国内不方便购买的专业卡板被取代，技改后的原配件在国内都可以采购。
机器工作的可靠性提高。因为系统采用PLC为控制核心，因此它不存在磨损和消耗问题，执行速度和灵敏度也得到了电气级的保证。
系统的联网监控和整个工厂联网变得易于实施。PLC模块可以方便的通过接口卡连入INTERNET网络，为以后的数据交换提供了方便