摘  要：本文介紹了應(yīng)用富士人機(jī)界面和可編程控制器對(duì)我廠卷接機(jī)電氣設(shè)備的改造，該系統(tǒng)取代原有的繼電器、按鈕指示燈、計(jì)數(shù)器、線路板等控制方式，實(shí)現(xiàn)了集中控制，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)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(guān)鍵詞：人機(jī)界面（POD）、可編程控制器、卷接機(jī)
Keyword: Programmable Operation Display、PLC、Cigarette machine
　　
    前言：
　　
    MK9-5/PA8-5型卷接機(jī)組是我國(guó)引進(jìn)較早數(shù)量較多的煙草設(shè)備之一，為英國(guó)莫林斯（MOLINS）公司70年代產(chǎn)品。其電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，電氣邏輯、模擬控制是以?xún)山M8088A微處理器為核心并由51塊外露式專(zhuān)用電子線路板組成。由于該電氣系統(tǒng)運(yùn)行多年，設(shè)備老化，故障率相當(dāng)高，給廠家造成許多不必要的損失。我廠在結(jié)合其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況并且經(jīng)過(guò)大量調(diào)查研究后決定選用性?xún)r(jià)比極好的富士人機(jī)界面和可編程控制器及倫茨伺服控制器進(jìn)行徹底改造該系統(tǒng)。
　　
    一、 硬件組成

    1、 人機(jī)界面
　　
    選用富士UG220H-LC4，5.7寸STN單色八級(jí)灰度，可以與26個(gè)廠家的PLC直接通訊（正是由于其兼容性強(qiáng)才決定選用此產(chǎn)品），其編程方式簡(jiǎn)單易學(xué)，既使無(wú)專(zhuān)業(yè)知識(shí)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(wǎng)和直接驅(qū)動(dòng)市售打印機(jī)。前面板防水等級(jí)達(dá)到IP65，運(yùn)行溫度為0-50攝氏度完全能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。產(chǎn)品型號(hào)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(jī)56點(diǎn)）和NB1W56R-11（擴(kuò)展56點(diǎn)），該種機(jī)型結(jié)構(gòu)緊湊輸入輸出點(diǎn)可以自由組合，只需輕輕插拔繼電器即可調(diào)配輸入/輸出點(diǎn)。而且其主機(jī)還可以與NB2系列擴(kuò)展兼容，同時(shí)可以帶模擬量模塊。其全中文的編程環(huán)境使編程者方便易懂。
　　
    3、 伺服控制器　
　　
    限于篇幅本文只對(duì)人機(jī)界面方面加以介紹，其它在適當(dāng)時(shí)機(jī)發(fā)表后請(qǐng)專(zhuān)家讀者指教。　

    二、 軟件實(shí)現(xiàn)

    通過(guò)其專(zhuān)用的編程軟件UG00S-CW在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行組態(tài)、調(diào)試下載到人機(jī)界面中，連接上通訊電纜后就可進(jìn)行操作顯示。人機(jī)界面運(yùn)行時(shí)以自身程序?qū)LC進(jìn)行讀取、傳送，不必?fù)?dān)心它的引入而影響PLC的掃描周期。針對(duì)MK9-5/PA8-5機(jī)組的工藝流程本系統(tǒng)對(duì)人機(jī)界面功能做如下介紹：該系統(tǒng)畫(huà)面分為監(jiān)視畫(huà)面、參數(shù)修改畫(huà)面、點(diǎn)動(dòng)測(cè)試畫(huà)面、PLC組態(tài)畫(huà)面、統(tǒng)計(jì)和幫助畫(huà)面五部分。這五部分的操作通過(guò)人機(jī)界面上的F1—F5五個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)操作翻屏，同時(shí)不影響F1—F5的其它功能（如調(diào)節(jié)背光燈的亮度）如圖1。富士人機(jī)界面本身具有強(qiáng)大的編程指令——宏指令，此系統(tǒng)的所有彈出報(bào)警菜單程序均由人機(jī)界面本身完成。
　　　
    1、 F1監(jiān)視畫(huà)面：
    
    人機(jī)界面上電后自動(dòng)進(jìn)入此畫(huà)面，此時(shí)其接受PLC的控制，屏幕上按時(shí)間順序先后出現(xiàn)信息顯示，當(dāng)主機(jī)電源開(kāi)啟后，只要主機(jī)運(yùn)行條件不滿足，屏幕左下角就會(huì)出現(xiàn)“開(kāi)機(jī)請(qǐng)就緒”的信息，當(dāng)按下“啟動(dòng)”按鈕而主機(jī)運(yùn)行條件仍未滿足“開(kāi)機(jī)請(qǐng)就緒”會(huì)連續(xù)閃爍3秒鐘，此時(shí)觸摸此區(qū)域會(huì)彈出一報(bào)警框，提示所出現(xiàn)的故障如：裝機(jī)盤(pán)故障、拖紙器故障、油路阻塞……同時(shí)顯示所發(fā)生故障的原因及消除的方式。如同時(shí)發(fā)生多個(gè)故障則按故障發(fā)生時(shí)間的先后順序出現(xiàn)報(bào)警信息。如果調(diào)車(chē)按鈕吸合屏幕上會(huì)出現(xiàn)“機(jī)器處于調(diào)車(chē)狀態(tài)，請(qǐng)注意安全”的走馬燈式信息。設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中如發(fā)生報(bào)警則在主畫(huà)面上會(huì)隨時(shí)彈出報(bào)警信息。
　　
    2、 F2操作及參數(shù)修改畫(huà)面：
　　
    此畫(huà)面共計(jì)6屏，手控可改變畫(huà)面開(kāi)關(guān)、按鈕狀態(tài)，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行修改，進(jìn)入?yún)?shù)更改畫(huà)面時(shí)需鍵入正確的級(jí)別密碼方可修改畫(huà)面。操作畫(huà)面如圖3：
　　
    當(dāng)PLC掉電后，以上1——6項(xiàng)受中間繼電器（M）控制將被復(fù)位，7——10項(xiàng)受鎖存繼電器（L）控制保持原來(lái)的狀態(tài)，只有手動(dòng)觸發(fā)才能改變其相應(yīng)的狀態(tài)。
　　
    操作修改畫(huà)面中設(shè)置了高速剎車(chē)、低速剎車(chē)、打條器時(shí)間、給嘴、給紙、水松紙?zhí)蕹?2個(gè)參數(shù)，下面以打條器時(shí)間和給嘴支數(shù)（開(kāi)機(jī)自動(dòng)給紙控制）　　　

    3、F3點(diǎn)動(dòng)測(cè)試畫(huà)面：
　　
    對(duì)PLC的全部輸出點(diǎn)和部分輸入點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)其功能的實(shí)現(xiàn)需在PLC運(yùn)行主程序中加入測(cè)試程序，首先使主程序全部關(guān)閉，所有輸出點(diǎn)復(fù)位為OFF狀態(tài)，每一部操作在人機(jī)界面上均有提示信息，測(cè)試完畢后按“確認(rèn)”鍵返回主程序。此功能對(duì)PLC執(zhí)行器件的檢查非常方便。
　　
    4、F4 PLC組態(tài)畫(huà)面：
　　
    對(duì)PLC的112個(gè)輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行ON、OFF狀態(tài)的監(jiān)視。

    5、F5統(tǒng)計(jì)、幫助畫(huà)面
　　
    此畫(huà)面對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)量、材料消耗、高速運(yùn)行時(shí)間、停機(jī)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如果需要可以實(shí)時(shí)打印。同時(shí)，人機(jī)界面對(duì)設(shè)備的操作方法、維護(hù)注意事項(xiàng)等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。畫(huà)面中還加入了留言板功能，方便于交接班時(shí)記錄使用。
　　
    本系統(tǒng)是單臺(tái)PLC與單臺(tái)人機(jī)界面按1：1的方式通訊，單臺(tái)人機(jī)界面還能與多臺(tái)PLC通訊（1：N），此種方式適用于多臺(tái)相對(duì)獨(dú)立的單機(jī)聯(lián)成機(jī)組的情況下，如煙草行業(yè)的包裝機(jī)械；多臺(tái)人機(jī)界面還能于單臺(tái)PLC通訊（N：1），此種方式適用于占地面積龐大并由單臺(tái)PLC控制的設(shè)備，如煙草行業(yè)的制絲線設(shè)備，使得在設(shè)備的多處監(jiān)視其運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
　　
    結(jié)束語(yǔ)：
　　
    本系統(tǒng)投入使用一年來(lái)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，大大減少故障率，使得自動(dòng)化控制水平又上升了新的臺(tái)階，具有極大的推廣價(jià)值。