一. 概述    
    硬盒香煙包裝機是一臺由1萬(wàn)多個(gè)零部件組成的高度自動(dòng)化的生產(chǎn)機械      （見(jiàn)圖1）    

     自90年代初開(kāi)始，我公司就已經(jīng)為國家煙機總公司指定的唯一一家生產(chǎn)廠(chǎng)配套制作以三菱PLC（當初使用F1-60MR）為核心的電器控制系統，實(shí)現了整機控制國產(chǎn)化。    

      近十年來(lái)，隨著(zhù)生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，香煙市場(chǎng)的不斷變化，為了適應市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展需要，主機生產(chǎn)廠(chǎng)家在提高和完善機器性能的同時(shí)又開(kāi)發(fā)出了許多新的品種機型。除常見(jiàn)的20支包裝的香煙外（盒內按7，6，7支三層排列），雙十支扁盒，雙8支扁盒型，以及高速機型等等。而PLC控制系統在靈活適應這些變化的同時(shí)，也把新的技術(shù)新的性能應用到所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品中。如反映生產(chǎn)流程的顯示系統，由最初的單片機模擬顯示盤(pán)，改為彩色CRT顯示，然后又發(fā)展到當前的人機界面多功能顯示器。利用PLC的通訊功能和高級指令把上位機PLC及顯示器聯(lián)接成一有機整體。因此產(chǎn)品受到用戶(hù)，特別是操作工人的歡迎。數百臺此類(lèi)包裝機工作在全國幾十家大中小型卷煙廠(chǎng)的生產(chǎn)線(xiàn)上。         

二. 系統簡(jiǎn)介   

 1．系統方框圖（圖2）    

    控制系統由PLC,變頻器，人機界面，I/O接口等部分組成。         

 2． 機床對控制系統的主要工藝要求    

 ⑴ 主電機平滑起動(dòng)，無(wú)級調速，運行速度為120-140包/分（約為38-40Hz）。點(diǎn)動(dòng)速度15-20Hz。   

 ⑵ 低速時(shí)有轉矩提升，快速制動(dòng)。  

 ⑶ 機床可以長(cháng)期運行，要求安全可靠。  

 ⑷ 機床潤滑系統的注油電機每2小時(shí)自動(dòng)注油5秒（時(shí)間可調），也可手動(dòng)加油。   

 ⑸ 干燥鼓兩側電熱絲（2*360W）恒溫加熱，控制精度 50±0.05度。   

 ⑹ 發(fā)生故障時(shí)，應該能夠顯示故障名稱(chēng)以及發(fā)生的部位。    

 ⑺ 由于各種原因造成的不合格產(chǎn)品（煙包），應該在同一指定工位準確剔除。  

 ⑻ 對不合格煙包的處理及停機故障應該區別以下情況。    

  ① 油位低，離合器過(guò)載，擠煙等15種故障發(fā)生時(shí)必須立即停機。   

  ② 煙支空頭，濾咀缺少等故障造成的不合格產(chǎn)品不停機，只發(fā)出聲光報警信號，到指定的工位將其剔除。   

  ③ 鋁紙漏裝，內襯漏裝等故障造成的不合格產(chǎn)品，需要立即停機，但可以點(diǎn)動(dòng)運行并在指定的工位將其剔除。    

3．控制方案的實(shí)現    

      當車(chē)間工人把84毫米長(cháng)的過(guò)濾咀香煙碼放在煙庫內并起動(dòng)機器，機器就以每分鐘120-140包的速度生產(chǎn)出按一定規律排放好的硬盒香煙，然后封裝好透明紙貼好金黃色的拉線(xiàn)。盡管機器的生產(chǎn)速度很高，工藝動(dòng)作要求復雜，只要充分利用PLC本身的特點(diǎn)，再結合生產(chǎn)實(shí)踐，我們開(kāi)發(fā)了一套簡(jiǎn)捷周密的邏輯控制方案，完全滿(mǎn)足所有工藝要求。

       系統中使用了35個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號，10個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出信號。程序中應用了9種基本指令，10種功能指令（如 INC,MOV,BMOV,CMP,SFTL,ADD等），8個(gè)定時(shí)器，6個(gè)計數器，8個(gè)指針，28個(gè)數據寄存器（含斷電保持型），共1100條語(yǔ)句。整個(gè)程序不僅實(shí)現了全部工藝要求，而且還增加了許多輔助功能，如生產(chǎn)時(shí)間和停機時(shí)間的統計顯示，故障頻次的統計，成品產(chǎn)量與廢品剔除數量統計，日期時(shí)間顯示，日產(chǎn)量班產(chǎn)量報表的生成打印輸出等功能。此外還允許操作工人對一部分運行數據進(jìn)行在線(xiàn)修改，利用人機界面上的觸摸開(kāi)關(guān)即可實(shí)現。

      由于PLC本身的可靠性高，抗干擾能力強及有在線(xiàn)修改的能力，使我們的控制系統聯(lián)機調試調整時(shí)間大大縮短，幾乎省去了現場(chǎng)服務(wù)，一般操作工人或維修電工均可勝任調試工作。所以受到了廠(chǎng)家的普遍好評。    

4． 運行體會(huì )與經(jīng)驗    

① 移位指針命令SFTL的巧妙應用：    

      煙包在機器上有20個(gè)工位完成一系列封裝工序，其中7種不合格煙包的故障監測傳感器分別分布在第1，2，4，7，11，13，17工位上。我們指定M100到M119內存區作為移位寄存器，利用同步脈沖作移位觸發(fā)信號，就實(shí)現了生產(chǎn)中發(fā)生的任何1種或2種以上不合格品同時(shí)出現時(shí)，均可在同一個(gè)指定工位排序將它們剔除。（程序實(shí)例請見(jiàn)圖5，6） 

② 為了滿(mǎn)足成品產(chǎn)量的計數功能，我們設計了一段程序，最大容量可以計數1億包。按每分鐘120包的產(chǎn)量計算，每天兩班16小時(shí)，每月30天，可以累計2年的產(chǎn)量。這充分利用了PLC數據寄存器的功能。（程序見(jiàn)圖7）

三. 使用效果    

      1996年該機組由國家煙草總公司及天津市津經(jīng)委堅定其結論為：“該產(chǎn)品填補了國內空白，屬?lài)彝?lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平”同年通過(guò)了IS09002體系認證。         

      該系列產(chǎn)品不僅成為生產(chǎn)廠(chǎng)家的拳頭產(chǎn)品，而且由于煙草行業(yè)的高額利潤和稅收，就為廣大（卷煙廠(chǎng)）用戶(hù)創(chuàng )造了十分可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。此外該系列產(chǎn)品還向香港，烏干達，越南，塔吉克斯坦，新加坡等國家和地區出口，為國家創(chuàng )收大量外匯。         

四. 今后的改進(jìn)方向    

1． 使用旋轉編碼器，充分利用PLC的高速計數器功能，進(jìn)一步簡(jiǎn)化程序。    

2． 增加通訊模塊實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化，便于用戶(hù)管理。    

3． 應用FXGP軟件，選用FX2N-80MR解決遠程通訊，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )調試，網(wǎng)上指導現場(chǎng)運行。為主機廠(chǎng)商和用戶(hù)之間的技術(shù)交流架起一座方便快捷的網(wǎng)絡(luò )橋梁，縮短地域之間的距離。進(jìn)一步提高服務(wù)效率，節約成本。