人機(jī)界面（FUJI POD）在卷煙機(jī)組中的應(yīng)用
發(fā)布時間：
2015-11-04 10:38
本文介紹了應(yīng)用富士人機(jī)界面和可編程控制器對我廠卷接機(jī)電氣設(shè)備的改造，該系統(tǒng)取代原有的繼電器、按鈕指示燈、計數(shù)器、線路板等控制方式，實現(xiàn)了集中控制，現(xiàn)場運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
Abstract:
This paper gives the electric control system improvement of cigarette machine by FUJI POD and PLC. The new electric control system needs not the traditional relays 、Pushbutton and lamp counters and wires realize the center control .It has working credibility in the work field.
關(guān)鍵詞：人機(jī)界面（POD）、可編程控制器、卷接機(jī)
Keyword: Programmable Operation Display、PLC、Cigarette machine
前言：
MK9-5/PA8-5型卷接機(jī)組是我國引進(jìn)較早數(shù)量較多的煙草設(shè)備之一，為英國莫林斯（MOLINS）公司70年代產(chǎn)品。其電氣系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，電氣邏輯、模擬控制是以兩組8088A微處理器為核心并由51塊外露式專用電子線路板組成。由于該電氣系統(tǒng)運(yùn)行多年，設(shè)備老化，故障率相當(dāng)高，給廠家造成許多不必要的損失。我廠在結(jié)合其現(xiàn)場實際情況并且經(jīng)過大量調(diào)查研究后決定選用性價比極好的富士人機(jī)界面和可編程控制器及倫茨伺服控制器進(jìn)行徹底改造該系統(tǒng)。
一、 硬件組成
1、 人機(jī)界面
選用富士UG220H-LC4，5.7寸STN單色八級灰度，可以與26個廠家的PLC直接通訊（正是由于其兼容性強(qiáng)才決定選用此產(chǎn)品），其編程方式簡單易學(xué)，既使無專業(yè)知識也能快速掌握。能與多家溫控表和變頻器直接通訊，可以上掛以太網(wǎng)和直接驅(qū)動市售打印機(jī)。前面板防水等級達(dá)到IP65，運(yùn)行溫度為0-50攝氏度完全能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場。產(chǎn)品型號齊全從5.7寸、7.7寸、10.4寸到12.1寸，單色、彩色、STN、TFT。
2、 可編程控制器
選用富士NB1U56R-11（主機(jī)56點(diǎn)）和NB1W56R-11（擴(kuò)展56點(diǎn)），該種機(jī)型結(jié)構(gòu)緊湊輸入輸出點(diǎn)可以自由組合，只需輕輕插拔繼電器即可調(diào)配輸入/輸出點(diǎn)。而且其主機(jī)還可以與NB2系列擴(kuò)展兼容，同時可以帶模擬量模塊。其全中文的編程環(huán)境使編程者方便易懂。
3、 伺服控制器
限于篇幅本文只對人機(jī)界面方面加以介紹，其它在適當(dāng)時機(jī)發(fā)表后請專家讀者指教。
二、 軟件實現(xiàn)
通過其專用的編程軟件UG00S-CW在計算機(jī)上進(jìn)行組態(tài)、調(diào)試下載到人機(jī)界面中，連接上通訊電纜后就可進(jìn)行操作顯示。人機(jī)界面運(yùn)行時以自身程序?qū)LC進(jìn)行讀取、傳送，不必?fù)?dān)心它的引入而影響PLC的掃描周期。針對MK9-5/PA8-5機(jī)組的工藝流程本系統(tǒng)對人機(jī)界面功能做如下介紹：該系統(tǒng)畫面分為監(jiān)視畫面、參數(shù)修改畫面、點(diǎn)動測試畫面、PLC組態(tài)畫面、統(tǒng)計和幫助畫面五部分。這五部分的操作通過人機(jī)界面上的F1---F5五個按鍵來實現(xiàn)操作翻屏，同時不影響F1---F5的其它功能（如調(diào)節(jié)背光燈的亮度）如圖1。富士人機(jī)界面本身具有強(qiáng)大的編程指令----宏指令，此系統(tǒng)的所有彈出報警菜單程序均由人機(jī)界面本身完成。
1、 F1監(jiān)視畫面：
人機(jī)界面上電后自動進(jìn)入此畫面，此時其接受PLC的控制，屏幕上按時間順序先后出現(xiàn)信息顯示，
當(dāng)主機(jī)電源開啟后，只要主機(jī)運(yùn)行條件不滿足，屏幕左下角就會出現(xiàn)“開機(jī)請就緒”的信息，當(dāng)按下“啟動”按鈕而主機(jī)運(yùn)行條件仍未滿足“開機(jī)請就緒”會連續(xù)閃爍3秒鐘，此時觸摸此區(qū)域會彈出一報警框，提示所出現(xiàn)的故障如：裝機(jī)盤故障、拖紙器故障、油路阻塞……同時顯示所發(fā)生故障的原因及消除的方式。如同時發(fā)生多個故障則按故障發(fā)生時間的先后順序出現(xiàn)報警信息。如果調(diào)車按鈕吸合屏幕上會出現(xiàn)“機(jī)器處于調(diào)車狀態(tài)，請注意安全”的走馬燈式信息。設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如發(fā)生報警則在主畫面上會隨時彈出報警信息。
2、 F2操作及參數(shù)修改畫面：
此畫面共計6屏，手控可改變畫面開關(guān)、按鈕狀態(tài)，對工藝參數(shù)進(jìn)行修改，進(jìn)入?yún)?shù)更改畫面時需鍵入正確的級別密碼方可修改畫面。操作畫面如圖3：
當(dāng)PLC掉電后，以上1----6項受中間繼電器（M）控制將被復(fù)位，7----10項受鎖存繼電器（L）控制保持原來的狀態(tài)，只有手動觸發(fā)才能改變其相應(yīng)的狀態(tài)。 操作修改畫面中設(shè)置了高速剎車、低速剎車、打條器時間、給嘴、給紙、水松紙?zhí)蕹?2個參數(shù)，下面以打條器時間和給嘴支數(shù)（開機(jī)自動給紙控制）
3、F3點(diǎn)動測試畫面：
對PLC的全部輸出點(diǎn)和部分輸入點(diǎn)進(jìn)行測試，對其功能的實現(xiàn)需在PLC運(yùn)行主程序中加入測試程序，首先使主程序全部關(guān)閉，所有輸出點(diǎn)復(fù)位為OFF狀態(tài)，每一部操作在人機(jī)界面上均有提示信息，測試完畢后按“確認(rèn)”鍵返回主程序。此功能對PLC執(zhí)行器件的檢查非常方便。
4、F4 PLC組態(tài)畫面：
對PLC的112個輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行ON、OFF狀態(tài)的監(jiān)視。
5、F5統(tǒng)計、幫助畫面
此畫面對生產(chǎn)產(chǎn)量、材料消耗、高速運(yùn)行時間、停機(jī)時間進(jìn)行統(tǒng)計，如果需要可以實時打印。同時，人機(jī)界面對設(shè)備的操作方法、維護(hù)注意事項等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。畫面中還加入了留言板功能，方便于交接班時記錄使用。
本系統(tǒng)是單臺PLC與單臺人機(jī)界面按1：1的方式通訊，單臺人機(jī)界面還能與多臺PLC通訊（1：N），此種方式適用于多臺相對獨(dú)立的單機(jī)聯(lián)成機(jī)組的情況下，如煙草行業(yè)的包裝機(jī)械；多臺人機(jī)界面還能于單臺PLC通訊（N：1），此種方式適用于占地面積龐大并由單臺PLC控制的設(shè)備，如煙草行業(yè)的制絲線設(shè)備，使得在設(shè)備的多處監(jiān)視其運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
結(jié)束語：
本系統(tǒng)投入使用一年來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，大大減少故障率，使得自動化控制水平又上升了新的臺階，具有極大的推廣價值。
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