S卷煙廠制絲梗柜定位進(jìn)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(jìn)料功能，可以增強(qiáng)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(jìn)料功能的局限性，運(yùn)用STEP7-400編程軟件，通過定時(shí)器控制儲柜行車運(yùn)行時(shí)間及運(yùn)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(shí)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(jìn)行修改，增加監(jiān)控界面操作按鈕，從而進(jìn)行儲柜進(jìn)料方式的切換。

關(guān)鍵詞：定位存料;STEP7-400;監(jiān)控畫面;IFIX5.1;定時(shí)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(dǎo)軌上作往復(fù)運(yùn)動，將上道工序送給的物料逐層均勻地鋪撒在承料帶上。當(dāng)鋪料車運(yùn)動到儲柜一端時(shí)，安裝在鋪料車上的電控板感應(yīng)到此端接近開關(guān)，電控柜接收到該接近開關(guān)發(fā)出的電信號，電控柜控制其實(shí)現(xiàn)反向，依次程序工作。儲柜存貯料達(dá)到一定厚度時(shí)，電控柜控制送料裝置換柜工作。需要出料時(shí)，依次起動耙軸減速機(jī)、輸送鏈帶減速機(jī)，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(jī)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(shè)備層、控制層、OPC Sever、監(jiān)控層。設(shè)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(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫，從而對信息進(jìn)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(jìn)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(luò)主干網(wǎng)，在制絲線控制系統(tǒng)中配置8臺SCALANCE X400交換機(jī)，分別安裝在葉片預(yù)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(luò)柜內(nèi)，各工藝段及單機(jī)電控系統(tǒng)主控PLC和現(xiàn)場操作站配置獨(dú)立的通訊網(wǎng)卡接入控制主干網(wǎng)，分別就近接入設(shè)置于現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)柜的SCALANCE X400交換機(jī)。

OPC Sever與監(jiān)控層通過I/O服務(wù)器進(jìn)行信息傳遞。在系統(tǒng)中共設(shè)置2臺I/O服務(wù)器，構(gòu)成1組SCADA冗余服務(wù)系統(tǒng)，2臺I/O服務(wù)器配置SCADA? Server冗余選，一臺服務(wù)器出現(xiàn)問題后系統(tǒng)可以無縫切換到另一臺服務(wù)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并在其系統(tǒng)中部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫軟件，服務(wù)器通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)將從I/O服務(wù)器中采集到的PLC數(shù)據(jù)存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，為集中監(jiān)控和生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供強(qiáng)大的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)平臺。一方面，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采集到的PLC數(shù)據(jù)為管控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù);另一方面，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以接入企業(yè)局域網(wǎng)，為廠級管理系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)。

2.1 項(xiàng)目實(shí)施方案

儲柜定位存料方案實(shí)施從三方面進(jìn)行，分別是電控程序修改添加方面、中控?cái)?shù)采及服務(wù)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(diǎn)后的現(xiàn)場試車。

中控程序方面，首先在葉線及梗線對應(yīng)的服務(wù)器IGS中添加標(biāo)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(yīng)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(jìn)行空車模擬生產(chǎn)，觀察儲柜行車運(yùn)行狀況，是否滿足定位存料所需的全部條件。待運(yùn)行無誤后，再觀察正式生產(chǎn)布料時(shí)的定位進(jìn)柜效果，及時(shí)合理地完善儲柜定位進(jìn)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(shí)，行車按照設(shè)定電控程序進(jìn)行動作。當(dāng)行車從所選進(jìn)料柜的柜尾向柜頭運(yùn)行時(shí)，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(dāng)柜頭光電管接觸感應(yīng)行車，經(jīng)PLC處理，行車換向從柜頭向柜尾運(yùn)行，此時(shí)，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(shí)，電控程序計(jì)時(shí)器觸發(fā)，開始倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)結(jié)束后行車再次換向，從柜尾向柜頭運(yùn)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(yīng)到光電管再次觸發(fā)計(jì)時(shí)器。如此反復(fù)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(yù)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(yù)處理段和制梗絲段之間。梗二儲進(jìn)料屬于梗預(yù)處理段，而出料卻屬于制梗絲段。因而，設(shè)計(jì)全柜/定位存料程序，需要針對處于銜接處的儲柜，進(jìn)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(luò)等設(shè)計(jì)，制絲車間儲柜已具備定位/全柜切換進(jìn)料功能，需要現(xiàn)場試車，已確保定位存料的準(zhǔn)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(yùn)行調(diào)試，第二部為正式生產(chǎn)進(jìn)料。

對車間梗線13組對頂柜進(jìn)行了空車運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，最后對行車運(yùn)行效果做出合理的評價(jià)。

通過上述空車運(yùn)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(shí)際生產(chǎn)進(jìn)料調(diào)試階段。實(shí)時(shí)監(jiān)測定位存料時(shí)，車間各儲柜進(jìn)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(shí)器的設(shè)定時(shí)間，來微調(diào)儲柜定位存料時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間，大大增加了生產(chǎn)的靈活性;同時(shí)，定位進(jìn)出料還可以節(jié)約儲柜電機(jī)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(shè)計(jì)，節(jié)約了由外協(xié)單位開發(fā)所產(chǎn)生的費(fèi)用;整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)施過程中未購買任何設(shè)備，投入費(fèi)用為零！儲柜定位存料功能研發(fā)的成功，是技術(shù)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(jià)值！

作者簡介：

馮濤（1987-），男，漢，重慶合川，本科，助理工程師。