人機界面（FUJI POD）在卷煙機組中的應用
發布時間：
2015-11-04 10:38
本文介紹了應用富士人機界面和可編程控制器對我廠卷接機電氣設備的改造，該系統取代原有的繼電器、按鈕指示燈、計數器、線路板等控制方式，實現了集中控制，現場運行穩定可靠。
Abstract:
This paper gives the electric control system improvement of cigarette machine by FUJI POD and PLC. The new electric control system needs not the traditional relays 、Pushbutton and lamp counters and wires realize the center control .It has working credibility in the work field.
關鍵詞：人機界面（POD）、可編程控制器、卷接機
Keyword: Programmable Operation Display、PLC、Cigarette machine
前言：
MK9-5/PA8-5型卷接機組是我國引進較早數量較多的煙草設備之一，為英國莫林斯（MOLINS）公司70年代產品。其電氣系統設計復雜，電氣邏輯、模擬控制是以兩組8088A微處理器為核心并由51塊外露式專用電子線路板組成。由于該電氣系統運行多年，設備老化，故障率相當高，給廠家造成許多不必要的損失。我廠在結合其現場實際情況并且經過大量調查研究后決定選用性價比極好的富士人機界面和可編程控制器及倫茨伺服控制器進行徹底改造該系統。
一、 硬件組成
1、 人機界面
選用富士UG220H-LC4，5.7寸STN單色八級灰度，可以與26個廠家的PLC直接通訊（正是由于其兼容性強才決定選用此產品），其編程方式簡單易學，既使無專業知識也能快速掌握。能與多家溫控表和變頻器直接通訊，可以上掛以太網和直接驅動市售打印機。前面板防水等級達到IP65，運行溫度為0-50攝氏度完全能夠滿足工業現場。產品型號齊全從5.7寸、7.7寸、10.4寸到12.1寸，單色、彩色、STN、TFT。
2、 可編程控制器
選用富士NB1U56R-11（主機56點）和NB1W56R-11（擴展56點），該種機型結構緊湊輸入輸出點可以自由組合，只需輕輕插拔繼電器即可調配輸入/輸出點。而且其主機還可以與NB2系列擴展兼容，同時可以帶模擬量模塊。其全中文的編程環境使編程者方便易懂。
3、 伺服控制器
限于篇幅本文只對人機界面方面加以介紹，其它在適當時機發表后請專家讀者指教?！?/span>
二、 軟件實現
通過其專用的編程軟件UG00S-CW在計算機上進行組態、調試下載到人機界面中，連接上通訊電纜后就可進行操作顯示。人機界面運行時以自身程序對PLC進行讀取、傳送，不必擔心它的引入而影響PLC的掃描周期。針對MK9-5/PA8-5機組的工藝流程本系統對人機界面功能做如下介紹：該系統畫面分為監視畫面、參數修改畫面、點動測試畫面、PLC組態畫面、統計和幫助畫面五部分。這五部分的操作通過人機界面上的F1---F5五個按鍵來實現操作翻屏，同時不影響F1---F5的其它功能（如調節背光燈的亮度）如圖1。富士人機界面本身具有強大的編程指令----宏指令，此系統的所有彈出報警菜單程序均由人機界面本身完成。
1、 F1監視畫面：
人機界面上電后自動進入此畫面，此時其接受PLC的控制，屏幕上按時間順序先后出現信息顯示，
當主機電源開啟后，只要主機運行條件不滿足，屏幕左下角就會出現“開機請就緒”的信息，當按下“啟動”按鈕而主機運行條件仍未滿足“開機請就緒”會連續閃爍3秒鐘，此時觸摸此區域會彈出一報警框，提示所出現的故障如：裝機盤故障、拖紙器故障、油路阻塞……同時顯示所發生故障的原因及消除的方式。如同時發生多個故障則按故障發生時間的先后順序出現報警信息。如果調車按鈕吸合屏幕上會出現“機器處于調車狀態，請注意安全”的走馬燈式信息。設備在正常運轉過程中如發生報警則在主畫面上會隨時彈出報警信息。
2、 F2操作及參數修改畫面：
此畫面共計6屏，手控可改變畫面開關、按鈕狀態，對工藝參數進行修改，進入參數更改畫面時需鍵入正確的級別密碼方可修改畫面。操作畫面如圖3：
當PLC掉電后，以上1----6項受中間繼電器（M）控制將被復位，7----10項受鎖存繼電器（L）控制保持原來的狀態，只有手動觸發才能改變其相應的狀態。 操作修改畫面中設置了高速剎車、低速剎車、打條器時間、給嘴、給紙、水松紙剔除等32個參數，下面以打條器時間和給嘴支數（開機自動給紙控制）
3、F3點動測試畫面：
對PLC的全部輸出點和部分輸入點進行測試，對其功能的實現需在PLC運行主程序中加入測試程序，首先使主程序全部關閉，所有輸出點復位為OFF狀態，每一部操作在人機界面上均有提示信息，測試完畢后按“確認”鍵返回主程序。此功能對PLC執行器件的檢查非常方便。
4、F4 PLC組態畫面：
對PLC的112個輸入輸出點進行ON、OFF狀態的監視。
5、F5統計、幫助畫面
此畫面對生產產量、材料消耗、高速運行時間、停機時間進行統計，如果需要可以實時打印。同時，人機界面對設備的操作方法、維護注意事項等進行了詳細的介紹。畫面中還加入了留言板功能，方便于交接班時記錄使用。
本系統是單臺PLC與單臺人機界面按1：1的方式通訊，單臺人機界面還能與多臺PLC通訊（1：N），此種方式適用于多臺相對獨立的單機聯成機組的情況下，如煙草行業的包裝機械；多臺人機界面還能于單臺PLC通訊（N：1），此種方式適用于占地面積龐大并由單臺PLC控制的設備，如煙草行業的制絲線設備，使得在設備的多處監視其運轉情況。
結束語：
本系統投入使用一年來，設備運行穩定可靠，大大減少故障率，使得自動化控制水平又上升了新的臺階，具有極大的推廣價值。
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