S卷烟厂制丝梗柜定位进料功能研究

冯涛　孙乾德 徐文涛

摘 要：为制丝梗柜增加定位进料功能，可以增强工厂生产的灵活性，提高生产效率。本文针对现有储柜进料功能的局限性，运用STEP7-400编程软件，通过定时器控制储柜行车运行时间及运行方式，增加储柜定位存料功能程序，可根据要求调整参数，实现将物料存在在储柜指定位置的功能。对IFIX5.1控制软件的VB脚本进行修改，增加监控界面操作按钮，从而进行储柜进料方式的切换。

关键词：定位存料;STEP7-400;监控画面;IFIX5.1;定时器

1 储柜工作原理

储柜铺料车为条式布料。铺料车在储柜的导轨上作往复运动，将上道工序送给的物料逐层均匀地铺撒在承料带上。当铺料车运动到储柜一端时，安装在铺料车上的电控板感应到此端接近开关，电控柜接收到该接近开关发出的电信号，电控柜控制其实现反向，依次程序工作。储柜存贮料达到一定厚度时，电控柜控制送料装置换柜工作。需要出料时，依次起动耙轴减速机、输送链带减速机，将贮存的物料均匀排出。排出物料的速度可根据整线工艺要求，通过调整底带减速机的转速来调整速度。

2 制丝车间数据信息网

制丝车间数据信息网主要包含设备层、控制层、OPC Sever、监控层。设备层与控制层之间、控制层与OPC Sever之间、OPC Sever与监控层之间均可以进行数据的读写，从而对信息进行传递。如图3即为制丝车间数据信息网传输图。另外，数采部分与OPC Sever直接通信，互相读写数据，从而进行数据的采集，并通过数据库oracle客户端提供给用户。

控制层与OPC Sever之间通信的控制网络主干网，在制丝线控制系统中配置8台SCALANCE X400交换机，分别安装在叶片预处理段、片烟加料段、制叶丝段、掺配处理段、梗及梗丝段、加香储丝段、香料厨房控制柜、中控室等的网络柜内，各工艺段及单机电控系统主控PLC和现场操作站配置独立的通讯网卡接入控制主干网，分别就近接入设置于现场网络柜的SCALANCE X400交换机。

OPC Sever与监控层通过I/O服务器进行信息传递。在系统中共设置2台I/O服务器，构成1组SCADA冗余服务系统，2台I/O服务器配置SCADA  Server冗余选，一台服务器出现问题后系统可以无缝切换到另一台服务器继续使用，保证监控系统和数据采集的正常工作。

在系统中配置1台实时数据库服务器，并在其系统中部署实时数据库软件，服务器通过监控网络将从I/O服务器中采集到的PLC数据存入实时数据库中，为集中监控和生产管理系统提供强大的实时/历史数据平台。一方面，实时数据库服务器采集到的PLC数据为管控系统提供实时和历史数据;另一方面，实时数据库服务器可以接入企业局域网，为厂级管理系统提供实时、历史数据。

2.1 项目实施方案

储柜定位存料方案实施从三方面进行，分别是电控程序修改添加方面、中控数采及服务器的数据连接以及监控软件的修改方面、最后是完成以上两点后的现场试车。

中控程序方面，首先在叶线及梗线对应的服务器IGS中添加标签，连通控制层与OPC Sever之间的通讯，并在IFIX数据库中添加对应的变量，最后在IFIX监控软件中添加定位/全柜切换按钮，完成OPC Sever与监控层IFIX之间的通讯。

现场测试方面，需要先进行空车模拟生产，观察储柜行车运行状况，是否满足定位存料所需的全部条件。待运行无误后，再观察正式生产布料时的定位进柜效果，及时合理地完善储柜定位进柜功能。

3 梗线电控程序修改与优化

对顶柜选择定位存料时，行车按照设定电控程序进行动作。当行车从所选进料柜的柜尾向柜头运行时，行车皮带不转动，物料持续均匀地纵向铺在行车皮带上。当柜头光电管接触感应行车，经PLC处理，行车换向从柜头向柜尾运行，此时，行车皮带开始转动，皮带上的物料均匀地铺在对顶柜的前半段;在接触到光电管并换向的同时，电控程序计时器触发，开始倒计时，倒计时结束后行车再次换向，从柜尾向柜头运动，行车皮带不转动，物料持續均匀地纵向铺在行车皮带上，直到感应到光电管再次触发计时器。如此反复布料，即可完成梗线对顶柜的定位存料。

3.1不同工艺段间的通讯

制丝车间在叶线和梗线两条生产线下，分有不同工艺段，例如梗预处理段、制梗丝段、掺配处理段等，各段均有自己的PLC。制丝车间部分储柜处于不同工艺段衔接处，例如：梗二储处于梗预处理段和制梗丝段之间。梗二储进料属于梗预处理段，而出料却属于制梗丝段。因而，设计全柜/定位存料程序，需要针对处于衔接处的储柜，进行不同PLC之间的通讯处理。

4 现场测试储柜定位存料功能

通过电控程序、中控网络等设计，制丝车间储柜已具备定位/全柜切换进料功能，需要现场试车，已确保定位存料的准确性，为正式生产作保障。测试阶段，我们分为两步骤，第一步为空车运行调试，第二部为正式生产进料。

对车间梗线13组对顶柜进行了空车运行调试。用工单传带生产路径，线启动后，切换各储柜全柜/定位存料按钮，并对储柜行车运行状态进行实时监控，最后对行车运行效果做出合理的评价。

通过上述空车运行调试，各储柜全柜/定位存料功能正常，可完全满足车间正常生产的需要。在接下来的生产中，开始实际生产进料调试阶段。实时监测定位存料时，车间各储柜进料效果。对于梗线定位存料，可以通过调整电控程序中行车自动换向定时器的设定时间，来微调储柜定位存料时行车的布料长度，从而满足生产的需要。

5 总结

储柜定位存料丰富了生产安排的多选性，实现了小批量投产;在工艺方面，定位存料不仅保证了后工序的工艺流量，同时减少了物料在储柜中的水分流失;定位存料缩短了掺配处理段的等待时间，大大增加了生产的灵活性;同时，定位进出料还可以节约储柜电机的电能损耗，降低了车间的生产成本。

储柜定位存料功能的设计，节约了由外协单位开发所产生的费用;整个设计实施过程中未购买任何设备，投入费用为零！储柜定位存料功能研发的成功，是技术的创新，更是思维的创新，在行业内具有极高的推广价值！

作者简介：

冯涛（1987-），男，汉，重庆合川，本科，助理工程师。