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    李鳴（1974－）
女，河南新鄭人，助理工程師，（許昌煙草機械有限責任公司裝配分廠，河南 許昌 461000）主要研究方向為工業電氣自動化。

摘要：介紹了基于PLC控制的滿盤提升機系統，討論了它的軟硬件構成及其功能。

關鍵詞：滿盤提升機；控制系統；PLC

Abstract: This paper introduces the control system of the full plate elevator based on PLC, and discusses its hardware, software and functions.

Key words: Full Plate Elevator; Control System; PLC

1      前言

    滿盤提升機是煙草機械中裝盤機的一部分，其作用主要是將卷接機組輸送來的煙支或濾嘴成型機輸送來的濾棒通過裝盤機裝盤后，由煙盤托架將滿盤逐個地提升到方便人工取盤的高度，只有當人工取走提升機上的滿煙或濾嘴盤后，煙盤托架才能回落到最低位置，從裝盤機的滿盤臺處取下一個滿盤，這一煙盤送入煙盤托架并又將進入提升位置。滿盤提升機控制系統的傳動要求傳動平穩且結構緊湊，避免煙支或濾棒在運送過程中發生翻盤等問題。原系統采用電路板控制，存在以下缺點：(1) 參數的調整和整個系統的調試難度大，故障查找不便；(2) 繼電器控制故障率高，維護困難，嚴重制約著生產的穩定運行，無法提高控制精度，優化控制電路。

    隨著現代工業的要求和微電子技術的進步，繼電器控制轉向軟件控制已成為必然，為了提高滿盤提升機控制系統的控制精度，提高系統的響應速度，降低系統功耗，減少故障的發生率，更為了提高整個煙草設備的高可靠性，許昌煙草機械有限責任公司裝配分廠對原系統進行了升級改造。

2      滿盤提升機控制系統概況

    （１）組成：滿盤提升機系統主要由托盤架、電機和傳感器等組成。

    （２）滿盤提升機控制原理：機器運行時，當裝盤機滿盤臺上左右兩個探測器有感應，則說明有滿盤煙到位；如果此時B1、B2有感應，M1提升電機應不動，因為B1處有滿盤存在，未被人工移走；當B1處滿盤移去，則M1提升電機旋轉，B2脫離感應，下一個托盤架將滿盤臺上煙盤托起；當B2探測器再次感應時，提升電機M1停止運行，此時B1探測器被感應，表明B1處有滿盤存在，等待人工移盤。至此，完成一個提升過程，如圖1所示。 

    滿盤提升機控制系統PLC的主要功能是接收煙盤的感應信號以及機組的狀態信號如點動、啟動、全速運行、停機等，并做出反應，完成滿盤提升機控制系統中的邏輯控制及工控機之間數據的信息傳遞等功能，實現所有信號的采集、運算、調節。

    PLC作為整個系統的控制核心設備，所有根據生產工藝過程編寫的用戶程序都在CPU上執行。用PC/PG將用戶程序通過CPU模塊上集成的MPI接口下載到PLC。同時，通過CP 342-5模塊上集成的PROFIBUS-DP接口，作為PROFIBUS-DP現場總線的主站，同DP從站8DI現場模塊、工控機之間保持通信，實現數據交換。帶觸摸屏的液晶顯示器通過RS232點對點通訊功能連接到工控機，很方便的生成人機界面，實現實時監控、參數預置及修改、故障報警等功能。 

    其硬件組成為：西門子公司的SIMATIC S7-300系列的電源模塊(6ES7 307-1EA00-0AA0)，具有指令處理速度高、通訊能力強的中央處理單元CPU(6ES7 313-5BE01-0AB0)、數字輸出模塊（6ES7 322-1BH01-0AA0）、通訊模塊（6GK7 342-5DA02-0XE0）等，如圖3所示。

4      系統軟件設計

    滿盤提升機控制系統的軟件系統采用模塊化編程，PLC使用SIMATIC 工業軟件STEP 7編程，程序可用梯形圖(LAD)/功能塊圖(FBD)/語句表(STL) 編寫，它包括硬件的配置和參數賦值，通訊的定義、編程、測試、起動和維護，運行/診斷等功能，對程序進行離線或在線監視。PLC的程序以模塊化的方式編寫, 煙支輸送系統中共編有三個組織塊：OB1/OB101/OB102、兩個功能：FC1/FC2等。OB1由操作系統調用，周期性掃描，其它功能通過OB1調用執行。OB102用于冷啟動的處理，OB101用于熱啟動的處理。功能FC1/FC2分別完成滿盤提升機控制系統的邏輯判斷和控制。在STEP 7編程和組態PROFIBUS 網絡，硬件配置DP從站的DP地址，選用1500Kbit/s傳輸速率，確認初始地址。軟件程序流程圖如圖4所示。

5     結語

    本系統經過嚴格的選型、合理的硬件配置及完善的程序設計，整體布局緊湊合理、維修方便、自控功能齊全、故障自動顯示、可靠性高、穩定性好，具有較豐富的自診斷、報警功能，極大地提高了調試效率，節省了后期費用。該系統自投入運行至今運轉良好，完全滿足滿盤提升機控制的要求，得到了用戶的好評，在其他領域也可以廣泛推廣應用。
  
參考文獻

    [1] 廖常初. S7-300/400 PLC應用技術[M]. 北京: 機械工業出版社, 2005, 3.

    [2]  西門子（中國）有限公司自動化與驅動集團. 深入淺出西門子S7-300[M]. 北京: 北京航空航天大學出版社, 2005, 9.

    [3]  中國煙草總公司. YF12A卷煙儲存輸送裝置培訓教材[M]. 2003, 6.