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INTERBUS现场总线PLC技术的GDX2卷烟包装机改造上

2022-04-28 来源:常州农业机械网

INTERBUS现场总线PLC技术的GDX2卷烟包装机改造(上)

关键词: GDX2 过程控制 INTERBUS 可编程控制器

1 引言

由于GDX2机投入生产已经十多年,接近其使用寿命,因此也进入了故障多发期,如何及时迅速的查找故障及进行零配件的备件工作,影响到整个企业的生产效益,成为技术人员面临的一大问题。由于当时技术的限制,部分机器的控制电路基本由继电器、接触器、分立元件的逻辑线路卡板等组成,电路复杂,故障检测比较麻烦,并且很多专用逻辑卡板在国内不宜买到,需要直接向意大利GD公司定购,前几年GD公司就已经通知烟厂不再提供老式电控系统备件,而且逻辑控制的机器不能进行数采联网,不能满足现代化生产管理的需要。因此,早期GD包装机电控改造成为方向。随着技术的发展,可编程控制器(PLC)在分布式系统中得到了广泛的应用,技术也趋于成熟,非常适合于卷烟工业。

工业控制从早期的就地控制、集中控制,已经发展到现在的集散控制(DCS),在过去的20年中,过程工业对DCS系统及相关的仪表装置进行了大量的投入,DCS系统的应用结果得到了用户的肯定。4-20mA信号是DCS系统及现场设备相互连接的最本质特点,这是控制系统和仪表装置发展的一大进步。然而现在,数字化和网络化成为当今控制网络发展的主要方向。人们意识到传统的模拟信号只能提供原始的测量和控制信息,而智能变送器在4-20mA信号之上附加信息的能力又受其低通信速率的制约,所以对整个过程控制系统的机制进行数字化和网络化,应是其发展的必然趋势。

现场总线在智能现场设备、自动化系统之间提供了一个全数字化的、双向的、多节点的通信链接。现场总线的出现促进了现场设备的数字化和网络化,并且使现场控制的功能更加强大。这一改进带来了过程控制系统的开放性,使系统成为具有测量、控制、执行和过程诊断的综合能力的控制网络。

在2000年1月宣布的IEC61158国际标准中,将八种总线(FF的H1、FF-HSE、PROFIBUS、INTERBUS、P-NET、WorldFIP、ControlNet、SwiftNet)均列入国际标准,由于INTERBUS总线具有庞大的成员机构和良好的开放性,传输效率较高,并具有良好的故障诊断功能,因此决定选用此种总线作为现场总线。总线性能选型参见附表:

2 技改方案的实施

近期GD公司向国内相关烟厂推介早期GD包装机电控改造的方案,但改造工期较长,价格昂贵。国内也有系统集成商可以承担PLC电控改造工作,工期较短,价格低,这些公司PLC技术理论没有问题,但因为他们对设备原理和工艺流程不够熟悉,改造后不一定达到最佳效果。针对该问题,由设备科和车间熟悉GD机的电气专业人员组成研讨小组,从成本、资金、技术力量、工程经验等多个角度进行综合考证,最后选择南京大树智能科技公司来承担该项技改任务。

根据技改的目标和实际情况,决定对某些实时性要求高、响应快的传感单元采用点对点的网络结构,而大多数响应信号采用基于INTERBUS总线的网络结构。关于这两种结构的控制网络特点如图1和图2所示,改造后的PLC网络结构如图3所示。这种采用混合结构改造的工控网络实现了两者的优劣互补,高效的满足了实际生产的要求,为生产过程网络化奠定了基础。

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