PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)在切絲機電控系統中的應用

一、切絲機簡(jiǎn)介

切絲機是煙草行業(yè)制絲生產(chǎn)線(xiàn)中的關(guān)鍵設備之一，其主要功能是把輸入切絲機入料口一定厚度的煙葉通過(guò)一個(gè)壓力機構壓制成煙餅，在機器輸出口被高速旋轉輥子上的刀片根據工藝要求切削成煙絲。2001年購進(jìn)兩臺SQ35A型曲刃水平滾刀式切絲機，該機具有三大特點(diǎn)：（1）曲刃刀輥設計；（2）“永不磨損”的封閉差動(dòng)輪系進(jìn)刀驅動(dòng)裝置；⑶電控系統采用先進(jìn)的PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。兩臺切絲機自動(dòng)化程度較高，運行狀況良好，切絲寬度精確，滿(mǎn)足了煙廠(chǎng)制絲生產(chǎn)的要求。

二、切絲機的組成及生產(chǎn)工藝流程

切絲機的主要組成見(jiàn)圖1切絲機的主要組成包含11個(gè)大部分：（1）進(jìn)料振槽；（2）上排鏈組件；（3）下排鏈組件；（4）刀門(mén)機構；（5）刀輥部件；（6）磨刀器部件；（7）出料斗；（8）出料振槽。（9）氣動(dòng)控制系統；（10）電控系統；（11）除塵系統。

生產(chǎn)工藝流程如圖1所示，從上一道工序輸送的具有一定流量的物料（煙葉）經(jīng)進(jìn)料振槽⑴送入一個(gè)由上、下輸送排鏈⑶⑷構成的楔形通道。當煙葉料位高于低位光電管控制高度時(shí)，上、下排鏈運動(dòng)輸送并擠壓煙葉，使其逐步形成結構緊密的“煙餅”，并送至通道小端的矩形刀門(mén)（5）處。電機驅動(dòng)刀輥（6）沿刀門(mén)旋轉，刀輥上的8把刀片分別由進(jìn)刀裝置作連續的定量送進(jìn)，并由磨刀器（7）往復磨礪，形成了一個(gè)按規定直徑的、刃口鋒利的切削圓柱體，將從刀門(mén)連續送出的“煙餅”切削成所設定寬度的煙絲，從出料斗（8）送給出料振槽，再由出料振槽輸送給下一道工序。nextpage

三、控制系統組成結構和網(wǎng)絡(luò )配置

切絲機電控系統網(wǎng)絡(luò )結構見(jiàn)圖2，系統硬件組態(tài)見(jiàn)圖3。電控系統采用內控和外控兩種控制方法，PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)采用典型的“主-從通訊”結構，由PROFIBUS-DP總線(xiàn)將1#主站S7-300PLC，與3#從站刀輥變頻器，4#從站排鏈變頻器，5#從站ProLinxProfibus網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接。同時(shí)GP577觸摸屏與CPU315-2DP組建成一個(gè)MPI網(wǎng)絡(luò )。

1#主站配置有：電源模塊PS307-1K，SIEMENSS7-300PLC（CPU315-2DP），模擬輸入SM331，計數器FM350-1，數字輸入SM3212個(gè)，數字輸出SM3222個(gè)。3#從站是刀輥變頻器，驅動(dòng)電機運動(dòng)帶動(dòng)刀輥部件旋轉切削“煙餅”。4#從站是排鏈變頻器，驅動(dòng)電機運動(dòng)帶動(dòng)上、下排鏈運動(dòng)輸送并擠壓煙葉，使其逐步形成結構緊密的“煙餅”，并送至通道小端的矩形刀門(mén)處。5#從站是ProLinxProfibus網(wǎng)關(guān)，通過(guò)1756DH/RIO通訊模板與車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)上ControlNet網(wǎng)絡(luò )連接。

采用GP577觸摸屏運行人機界面程序，它通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò )與SIEMENSS7-300PLC（CPU315-2DP）連接。人機界面程序有操作程序、故障診斷、主要技術(shù)特性、維修和保養、潤滑點(diǎn)分布及操作要求和運行六大塊。人機界面可以設定修改切絲寬度、產(chǎn)量和刀片寬度參數，顯示切絲機系統運行的刀輥轉速、排鏈轉速、產(chǎn)量、切絲寬度、開(kāi)機時(shí)間、刀片消耗剩余和停機故障信息、統計切絲機生產(chǎn)數據。人機界面的使用大大減輕了操作人員的勞動(dòng)強度，方便了設備檢修，提高了工作效率。

車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)的上位機可以在線(xiàn)監控切絲機的刀門(mén)高度、開(kāi)機時(shí)間、刀片消耗剩余、切絲寬度、煙絲產(chǎn)量、刀輥轉速、排鏈轉速、料位等信息，大大方便了車(chē)間的生產(chǎn)管理。

四、使用效果和應用體會(huì )

2臺切絲機運行三年多來(lái)狀況良好，切絲寬度精確，煙絲質(zhì)量穩定，滿(mǎn)足了煙廠(chǎng)制絲生產(chǎn)的要求。切絲機可靠性高、可維護性強，系統具有自診斷功能，使預防性維護工作得以實(shí)現，提高了設備的有效作業(yè)率。

PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統不僅能降低設備安裝工程費用，而且最大的益處是通過(guò)系統的診斷功能，簡(jiǎn)化最終用戶(hù)的日常維護和支持預防維護，降低了設備運行和維護費用，從而為最終用戶(hù)增加長(cháng)期效益。