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  • 卷烟机组倍福IPC电控升级
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  • 适用机型:PASSIM、PROTOS
    改造内容:取代整机PLC、重量控制、质量检测等低压电控
    主要特点:1、现进口高速设备M5、M8、FOCKE等已采用此技术、功能强、速度快、性能稳定。
                    2、均采用通用件模块化,取代了原专用件电路板,降低备件消耗。
    对烟厂改造费用:1、PASSIM电控升级180万/台。
                              2、PROTOS电控升级100万/台。
    业绩:许昌烟机配套、黔江、铜仁、阜阳、滁州、恩施、红安等烟厂已使用。
    方案:见下述                
    一、概述:
           烟草卷接设备电控技术的发展已经进入第三个阶段,从最早的继电器和电路板控制混合控制,到国内目前广泛使用的PLC控制和专用电子箱技术,再到目前已经在新型高速卷接设备(HUNI公司的M5、M8及FOCKE公司设备)控制系统上全面采用的新型电控技术——基于IPC(工业控制计算机)的控制技术,无论在电气结构还是电控技术方面都有很大提高。以卷烟机常见的电控平台:监控系统(SCS)通讯总线特殊功能电子箱/主控器控制总线驱动系统/分布式I/O     检测和执行器件为例,随着计算机、通讯技术、自动化控制技术的飞速发展,用于该平台架构的各元素性能全面提升,监控系统(SCS)和触摸屏(TS)、主控器(PLC)、特殊功能电子箱等都可以全面实现优化集成提升,统一由IPC及其功能模块实现,电控系统结构上采用两级总线结构(Ethernet和Profibus).IPC新技术的应用为烟草卷接设备电控技术构建了更加简捷的新型电控技术平台,不仅极大地提高了设备的自动化和智能化水平,同时也全面提升了控制系统的控制精度。
    二、系统改造方案:
           烟草卷接设备的主力设备包括:HAUNI公司的Protos70、Protos90和Molins公司的Passim系列产品,其电控系统主要包括整机逻辑控制PLC、烟支重量及紧头控制系统、烟支质量检测系统及其它特殊功能控制单元。IPC控制技术可以将所有电控单元实现优化整合,统一建立IPC电控平台(参见图示)。考虑到设备整机逻辑控制的重要性(直接关乎设备的生产运行),逻辑控制部分有一台IPC单独管理,采用Profibus总线与其外设连接,与重量、质量控制IPC采用普通总线连接。重量控制和质量检测及人机交互系统采用一个独立的IPC控制,数据通讯采用倍福的XFC极速通讯总线Ethernet.这样既可以整机电控系统全面升级改造,也可以仅对整机PLC逻辑控制或设备功能电子箱(重量及质量)控制部分改造。

    三、系统优点及性能比较:
           IPC电控系统作为新技术应用电控平台,在充分利用计算机技术丰富的数据处理运算及通讯功能的同时,利用TWINCAT操作平台与功能模块实现完善的控制功能。与现实的烟草卷接设备电控系统相比其突出的优点如下:
           1、不仅能够完成PLC的所有控制功能,而且具有更强的运算和处理能力,更具有无限的数据吞吐量,使设备管理及数据统计信息更丰富;
           2、系统控制与处理速度更加快捷,PLC程序执行一个循环需要几十甚至几百个毫秒,而IPC执行一个程序最快可以达到50微秒,从而大大提高系统控制的响应速度;
           3、利用系统接口模块更快速、丰富、灵活的特点,硬件技术更新时间大大缩短,模块化设计易于系统的功能扩展、维护和升级;
           4、系统结构简化、使用成本减低,由于使用了工控机来控制整个系统,减少了原重量控制机箱、质量检测机箱及其它特殊控制单元,使得整个系统十分的简练,利用标准的功能模块取代专用的功能电路板,解决了专用电路板昂贵的采购费用;
           5、系统控制精度大大提高,由于系统具备实时控制能力的多控制器,结合先进的超采样、时间戳及微增量等技术应用,极大提高系统数据的采样与控制精度;
           6、系统功能模块具有自诊断功能,IPC外围接口设备形式多、范围广、功能强大(PCI、以太网、USB、显示接口等),具备Internet/Intranet联网能力,从而使系统不仅维修与维护方便简单,更强大的远程控制、监视和诊断能力;
           7、系统具备良好的控制功能拓展性,开放灵活的模块化结构结合TwinCAT全面集成PLC/NC PTP/NC I/CNC/HMI功能于一体,强壮的软件体系结构使得其应用能力的适应能力非常强大,可以轻松集成第三方的产品于系统之中;
           8、系统稳定性好,可以免受Windows蓝屏死机的影响,采用“无头”式的IPC控制技术,更新了人们的传统控制观念。

    原电控技术平台与IPC控制技术性能比较:


    性能

    原电控技术

    IPC电控技术

    使用成本

    重量及质量电控箱电路板昂贵

    标准通用模块价格便宜

    逻辑控制精度

    PLC程序循环周期长且不确定

    多控制器定时循环,软件技术结合功能模块大大提高精度

    重量控制精度

    单核多中断调度,硬件决定精度

    软件技术提高系统检测精度

    质量检测准确度

    CIS靠设备同步码盘提取信号采样值,剔废准确率不高

    利用超采样手段对信号实现超采样,剔废准确率高

    系统结构

    系统复杂,品种不一

    体积小,结构简单,安装简单,标示统一

    维修与维护

    电路复杂,控制软件多样化,普通电工难以维修维护

    标准模块硬件,有自诊断及多种故障观察手段,可远程诊断

    稳定性

    一般

    很好

    功能拓展性

    系统不便功能延伸及个性化功能拓展

    完全开放系统的控制功能拓展

    数据处理速度及信息量

    较慢

    处理速度快,数据信息量丰富

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