卷烟厂卷接工艺风力PLC监控系统

卷烟厂卷接工艺风力PLC监控系统
发布时间：2021-01-19T04:01:49.048Z 来源：《中国科技人才》2021年第2期作者：吴志刚
[导读] 卷烟厂卷接工艺风力系统，由风机、卷烟接嘴机组、除尘与分离设备以及其他辅佐设备组成。

昆明海阔科技有限公司云南昆明 650000
摘要：监控是生产进程自动化的重要方面。

在卷烟厂卷接的风力监控中，将图形操作终端用作上位监控机，构成简单，操作方便。

本文主要介绍了风力PLC监控系统的特点和硬件构造，并讨论了软件设计办法。

关键词：工艺风力系统；风力监控；图形操作终端
随着对自动化要求的提高，对生产进程和工艺设备进行监控已成为控制系统的重要组成部分之一。

PLC控制功用强，可靠性高，在各种控制范畴得到了广泛应用。

为了顺应系统监控的需要，一些厂商又推出了用于PLC系统监控的界面产品，以补充PLC本身人机交互功能较弱的缺乏。

三菱公司的图形操作终端，就是其中较有代表性的一种。

我们在对卷烟生产进程的控制中，采用图形操作终端作监控平台，设计了卷烟厂卷接工艺风力PLC监控系统。

1监控系统硬件设计
卷烟厂卷接工艺风力系统，由风机、卷烟接嘴机组、除尘与分离设备以及其他辅佐设备组成。

风机为卷接机组提供工艺风力，从卷接机组出来的气流经除尘静化后排空。

依据工艺特点和控制要求，卷接工艺风力系统采用两级监控方式，系统组成由各PLC模块、变送器、执行器等组成现场控制级。

PLC模块包括根本单元是控制级的中心，执行各种实时控制义务，控制卷接工艺风力系统起动、停车，调理卷接工艺风力系统的风压。

由于工艺风力风压是影响香烟卷接质量的主要要素，风机电机采用变频器驱动，其他电机由接触器直接驱动中，压力变送器测量的风压信号接至卷接机组的运转形态信号、热继电器触点和接触器的辅佐触点信号等接至PLC的输入端，作为监控输入信号。

监控机采用三菱公司图形操作终端。

系列图形操作终端是专为风力系统监控提供的硬件平台，可用于三菱、东芝等多家公司PLC系统监控。

图形操作终端硬件采用模块式组合构造，由主单元、电源模块和通信接口模块组成。

主单元采用32位内部总线，信息处理才能强，人机界面采用液晶触摸屏。

其中显示屏屏上可设置40x38个触摸键。

触摸键具有多种功用，如操作元件、读/写字元件、键盘输入或作为普通按键等。

2监控系统软件设计
2.1现场控制级软件设计
现场控制级软件采用定时扫描方式，读取各开关信号形态和模拟信号取样值，进行自检。

然后执行控制程序，包括电气逻辑控制和工艺风力风压闭环控制。

H尤的顺序采用梯形图办法设计。

初始化顺序对控制与监控用任务单元赋初值，选择模块的任务形式。

电气逻辑控制程序控制系统中，各设备依照工艺规则的顺序和时间要求起动、运转、停机，完成设备间的联锁维护。

风压调理顺序依据工艺设定值和风压实测值之间的偏向进行控制运算，调整变频器的愉出频率以改动风机转速，维持风压波动，保证卷烟质量。

闭环控制采用PED算法，详细流程从略，上面主要讨论采用图形操作终端作上位机时监控程序设计方式
2.2监控软件设计
上位机监控顺序采用三菱公司为图形操作终端提供的图形开发软件进行开发。

该软件是一个基于W让d叭招的应用程序集成开发环境，为开发监控顺序提供了开放性可视化控制器件图库、丰富且使用方便的绘图控件的图形开发界面。

软件开发人员在此环境下，可视化地设计调试监控画面。

一切监控方式都可以经过图形化设计完成，无须编写代码。

除了具有普通组态软件的功用外，还为H尤监控提供了电路监控、系统监控和特殊模块监控等多种扩展监控功用以及图形操作终端系统使监控程序运行时不须借助其他软件平台，提高了监控的实时性和可靠性，为PLC系统监控提供了有力支持。

2.2.1监控软件概略
图形操作终端监控程序设计以工程为基础。

一个工程由一组监控画面文件组成。

一个文件包括一幅监控画面。

系统中主要的监控画面有：（l）工艺流程显示。

采用模仿图形，对实时工况进行屏幕显示，如以动画方式表示设备形态，以静态图形表现设备间联络，在线显示工艺参数测量值。

从流程图上可以全面观察系统运转形态和设备情况。

（2）工艺参数显示。

对工艺风力风压等主要工艺参数，除了在流程图上对应测点地位在线显示测量值外，还用数据表综合反响工艺参数各方面的信息，包括测量值、设定值、最大值、最小值等。

用趋向曲线监控参数变化状况，使操作人员全面理解参数形态。

（3）设备形态监控。

以指示灯和标注文字属性的变化，表示设备的运转、停机形态，并监控设备的正常、异常形态。

（4）手动调控。

该画面应用触摸键丰厚而灵活多样的功用设置，提供了操作方便的调控画面、模拟开关操作和键盘输入功用，接纳操作命令和数据输入。

对设备直接进行手动起动、停机控制。

对工艺参数和调节器参数进行在线设定、查询和修正。

（5）报警信息管理。

对设备问题和参数越限进行实时报警，还可以阅读方式查询报警历史状况。

2.2.2监控画面设计
A800图形操作终端监控画面，有根本画面和窗口画面两种方式。

两种画面的容量均为1024幅。

窗口画面为弹出式画面，可在根本画面上平铺或层叠陈列，完成多窗口画面显示。

因而，将工艺流程画面、设备形态画面和手动调控画面等设计成根本画面，并设计主菜单画面进行控制，可从菜单画面选择任一根本画面显示。

各根本画面上，设置前往键和换页键，用于根本画面显示切换。

参数数据显示、趋向曲线、报警表、键盘输入以及在线协助等非全局性信息，则设计成窗口画面。

它们经过各种事情触发显示。

触摸移动键可使窗口画面在显示屏上移动，或激活前面的窗口画面。

每幅监控画面都由各种静态图形和静态图形组成。

静态图形采用图形开发软件提供的大量通用图元控件，如线条、矩形、椭圆、文本和公用图形控件如管件、阀门等进行绘制。

动态图形设计经过对“精灵”进行设置来完成。

“精灵”是图形开发软件提供的一种可视化功用组件，即一组对象。

运用这些对象，可以完成各种监控功用。

这些对象包括：各种显示功用组件（数据显示、信息显示、模仿显示、曲线显示）；触摸键功用组件；输入功用组件（数据输入、ASCn码输入）；本身维护与测试功用组件等。

对“精灵”的举措和属性的设置经过对话框进行，具体方法如下：首先设定被监控数据类型，指定被监控的变量名。

变量名可以是PLC的任一软元件号、文件寄存器块号、缓冲寄存器编号等。

如是网络，还要给出Pl尤的站号和网络号。

接着，设置“精灵”的举措条件。

这些条件用算术表达式或逻辑表达式规则。

然后，指定要执行的举措，可以指定一个或数个举措同时执行。

指定图形属性随变量变化的形式，指定触发方式等。

经过对“精灵”的设置，完成数据与图形的动态卷接，使监控画面运转时，图形属性随实时数据改动而变化，完成事后设定的功用。

内部元件对图形操作终端是完全透明的。

图形操作终端可用多种方式拜访的内部元件，进行读/写操作。

PLC的顺序与图形操作终端的监控顺序完全独立。

两者分开设计，辨别调试，同步运转，完成对工艺风力系统的实时控制和自动监测。

3结束语
该监控系统投人现场运转已近两年。

运转状况标明，系统监控功用较完善，监控效果较好，控制功能良好，到达了设计目的。

系统主要具有如下特点：（l）系统中，各种信息显示、手动调控都在显示屏上进行，操作直观方便；（2）用触摸键取代键盘和各种开关，简化了系统结构，而且可靠性高，触摸键功用设置灵敏方便；（3）监控平台采用一体化构造，简单紧凑，便于装置布置；（4）监控软件具有多种扩展监控功用，大大增强了PL〔系统的监控才能，为扩展风力PLC的监控使用范围提供了条件；（5）图形操作终端不但可对PLC系统进行监控，还能与上位机交流数据，构成多层通讯网络，从而为企业完成综合自动化预备了条件。

参考文献：
[1]钟肇新，彭侃.可编程控制器原理及应用[M].广州：华南理工大学出版社，1992.。