S卷煙廠制絲梗柜定位進料功能研究

馮濤　孫乾德 徐文濤

摘 要：為制絲梗柜增加定位進料功能，可以增強工廠生產(chǎn)的靈活性，提高生產(chǎn)效率。本文針對現(xiàn)有儲柜進料功能的局限性，運用STEP7-400編程軟件，通過定時器控制儲柜行車運行時間及運行方式，增加儲柜定位存料功能程序，可根據(jù)要求調(diào)整參數(shù)，實現(xiàn)將物料存在在儲柜指定位置的功能。對IFIX5.1控制軟件的VB腳本進行修改，增加監(jiān)控界面操作按鈕，從而進行儲柜進料方式的切換。

關鍵詞：定位存料;STEP7-400;監(jiān)控畫面;IFIX5.1;定時器

1 儲柜工作原理

儲柜鋪料車為條式布料。鋪料車在儲柜的導軌上作往復運動，將上道工序送給的物料逐層均勻地鋪撒在承料帶上。當鋪料車運動到儲柜一端時，安裝在鋪料車上的電控板感應到此端接近開關，電控柜接收到該接近開關發(fā)出的電信號，電控柜控制其實現(xiàn)反向，依次程序工作。儲柜存貯料達到一定厚度時，電控柜控制送料裝置換柜工作。需要出料時，依次起動耙軸減速機、輸送鏈帶減速機，將貯存的物料均勻排出。排出物料的速度可根據(jù)整線工藝要求，通過調(diào)整底帶減速機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整速度。

2 制絲車間數(shù)據(jù)信息網(wǎng)

制絲車間數(shù)據(jù)信息網(wǎng)主要包含設備層、控制層、OPC Sever、監(jiān)控層。設備層與控制層之間、控制層與OPC Sever之間、OPC Sever與監(jiān)控層之間均可以進行數(shù)據(jù)的讀寫，從而對信息進行傳遞。如圖3即為制絲車間數(shù)據(jù)信息網(wǎng)傳輸圖。另外，數(shù)采部分與OPC Sever直接通信，互相讀寫數(shù)據(jù)，從而進行數(shù)據(jù)的采集，并通過數(shù)據(jù)庫oracle客戶端提供給用戶。

控制層與OPC Sever之間通信的控制網(wǎng)絡主干網(wǎng)，在制絲線控制系統(tǒng)中配置8臺SCALANCE X400交換機，分別安裝在葉片預處理段、片煙加料段、制葉絲段、摻配處理段、梗及梗絲段、加香儲絲段、香料廚房控制柜、中控室等的網(wǎng)絡柜內(nèi)，各工藝段及單機電控系統(tǒng)主控PLC和現(xiàn)場操作站配置獨立的通訊網(wǎng)卡接入控制主干網(wǎng)，分別就近接入設置于現(xiàn)場網(wǎng)絡柜的SCALANCE X400交換機。

OPC Sever與監(jiān)控層通過I/O服務器進行信息傳遞。在系統(tǒng)中共設置2臺I/O服務器，構成1組SCADA冗余服務系統(tǒng)，2臺I/O服務器配置SCADA? Server冗余選，一臺服務器出現(xiàn)問題后系統(tǒng)可以無縫切換到另一臺服務器繼續(xù)使用，保證監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集的正常工作。

在系統(tǒng)中配置1臺實時數(shù)據(jù)庫服務器，并在其系統(tǒng)中部署實時數(shù)據(jù)庫軟件，服務器通過監(jiān)控網(wǎng)絡將從I/O服務器中采集到的PLC數(shù)據(jù)存入實時數(shù)據(jù)庫中，為集中監(jiān)控和生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供強大的實時/歷史數(shù)據(jù)平臺。一方面，實時數(shù)據(jù)庫服務器采集到的PLC數(shù)據(jù)為管控系統(tǒng)提供實時和歷史數(shù)據(jù);另一方面，實時數(shù)據(jù)庫服務器可以接入企業(yè)局域網(wǎng)，為廠級管理系統(tǒng)提供實時、歷史數(shù)據(jù)。

2.1 項目實施方案

儲柜定位存料方案實施從三方面進行，分別是電控程序修改添加方面、中控數(shù)采及服務器的數(shù)據(jù)連接以及監(jiān)控軟件的修改方面、最后是完成以上兩點后的現(xiàn)場試車。

中控程序方面，首先在葉線及梗線對應的服務器IGS中添加標簽，連通控制層與OPC Sever之間的通訊，并在IFIX數(shù)據(jù)庫中添加對應的變量，最后在IFIX監(jiān)控軟件中添加定位/全柜切換按鈕，完成OPC Sever與監(jiān)控層IFIX之間的通訊。

現(xiàn)場測試方面，需要先進行空車模擬生產(chǎn)，觀察儲柜行車運行狀況，是否滿足定位存料所需的全部條件。待運行無誤后，再觀察正式生產(chǎn)布料時的定位進柜效果，及時合理地完善儲柜定位進柜功能。

3 梗線電控程序修改與優(yōu)化

對頂柜選擇定位存料時，行車按照設定電控程序進行動作。當行車從所選進料柜的柜尾向柜頭運行時，行車皮帶不轉(zhuǎn)動，物料持續(xù)均勻地縱向鋪在行車皮帶上。當柜頭光電管接觸感應行車，經(jīng)PLC處理，行車換向從柜頭向柜尾運行，此時，行車皮帶開始轉(zhuǎn)動，皮帶上的物料均勻地鋪在對頂柜的前半段;在接觸到光電管并換向的同時，電控程序計時器觸發(fā)，開始倒計時，倒計時結(jié)束后行車再次換向，從柜尾向柜頭運動，行車皮帶不轉(zhuǎn)動，物料持續(xù)均勻地縱向鋪在行車皮帶上，直到感應到光電管再次觸發(fā)計時器。如此反復布料，即可完成梗線對頂柜的定位存料。

3.1不同工藝段間的通訊

制絲車間在葉線和梗線兩條生產(chǎn)線下，分有不同工藝段，例如梗預處理段、制梗絲段、摻配處理段等，各段均有自己的PLC。制絲車間部分儲柜處于不同工藝段銜接處，例如：梗二儲處于梗預處理段和制梗絲段之間。梗二儲進料屬于梗預處理段，而出料卻屬于制梗絲段。因而，設計全柜/定位存料程序，需要針對處于銜接處的儲柜，進行不同PLC之間的通訊處理。

4 現(xiàn)場測試儲柜定位存料功能

通過電控程序、中控網(wǎng)絡等設計，制絲車間儲柜已具備定位/全柜切換進料功能，需要現(xiàn)場試車，已確保定位存料的準確性，為正式生產(chǎn)作保障。測試階段，我們分為兩步驟，第一步為空車運行調(diào)試，第二部為正式生產(chǎn)進料。

對車間梗線13組對頂柜進行了空車運行調(diào)試。用工單傳帶生產(chǎn)路徑，線啟動后，切換各儲柜全柜/定位存料按鈕，并對儲柜行車運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，最后對行車運行效果做出合理的評價。

通過上述空車運行調(diào)試，各儲柜全柜/定位存料功能正常，可完全滿足車間正常生產(chǎn)的需要。在接下來的生產(chǎn)中，開始實際生產(chǎn)進料調(diào)試階段。實時監(jiān)測定位存料時，車間各儲柜進料效果。對于梗線定位存料，可以通過調(diào)整電控程序中行車自動換向定時器的設定時間，來微調(diào)儲柜定位存料時行車的布料長度，從而滿足生產(chǎn)的需要。

5 總結(jié)

儲柜定位存料豐富了生產(chǎn)安排的多選性，實現(xiàn)了小批量投產(chǎn);在工藝方面，定位存料不僅保證了后工序的工藝流量，同時減少了物料在儲柜中的水分流失;定位存料縮短了摻配處理段的等待時間，大大增加了生產(chǎn)的靈活性;同時，定位進出料還可以節(jié)約儲柜電機的電能損耗，降低了車間的生產(chǎn)成本。

儲柜定位存料功能的設計，節(jié)約了由外協(xié)單位開發(fā)所產(chǎn)生的費用;整個設計實施過程中未購買任何設備，投入費用為零！儲柜定位存料功能研發(fā)的成功，是技術的創(chuàng)新，更是思維的創(chuàng)新，在行業(yè)內(nèi)具有極高的推廣價值！

作者簡介：

馮濤（1987-），男，漢，重慶合川，本科，助理工程師。