S7-300PLC和PROFIBUS-DP现场总线在KDF2滤棒成型机上的应用

　　KDF2滤棒成型机组原控制系统采用电子板和复杂的继电逻辑控制方式，技术落后，故障率高，维修难度大，备件采购困难。为此，采用西门子公司S7.300系列PLC和PROFIBUS—DP现场总线技术对该控制系统进行了改进。

　　1改进后控制系统

　　KDF2滤棒成型机组主要由开松机AF2、成型机KDF2和装盘机HCF一80组成，主要生产过程为：二次开松、增塑剂添加、卷制成型、刀盘切断和排列装盘(图1)。其控制和传动系统采用了西门子公司的s7—300 PLC和TP270触摸式控制屏，PLC和触摸屏之间通过PROFIBUS.DP现场总线进行通讯控制。

　　1.1 主电机的调速系统

　　原机主驱动电机为直流电机并采用专用的控制板驱动，现改为交流异步电动机，其调速由PLC与变频器调速器共同完成。同时，采用一块模拟量输入输出模块，监视变频器状态，并根据程序控制变频器输出。当转换开关处于手动位置时，主电机的速度由面板上的电位器R直接调节;当转换开关处于自动位置时，PLC输出正转信号，主电机以设定值低速运行;当检测到滤棒成型信号时，PLC输出高速信号到变频器，主电机加速到高速后保持运行;当进行接纸时，PLC控制变频器自动减速，完成接纸后，再自动使主机加速到高速。

　　1.2开/停机及拼纸接头的剔除

　　原KDF2滤棒成型机生产中，为保证滤棒质量，当速度低于设定值时，机组就会剔除此时的滤棒。由于此时机组的速度不断变化，按通常方式无法计算出具体的剔除支数，从而造成生产浪费。

　　改进后系统利用s7—300 PLC的CPU 315—2DP和高速模块FM352的特点旧1，可以高速、精确地计算滤棒剔除支数。根据生产质量要求，在开机时通过剔除阀剔除开始一部分滤棒，跑条停机时将后面的滤棒剔除。另外，在成型纸拼接后将有接纸头的滤棒不降速剔除，具体方法是：当收到拼接完成信号后高速模块通过车速脉冲反馈开始计滤棒支数，计到从拼接位置到剔除口位置之间距离的滤棒支数时，再输出到主CPU，剔除接纸头滤棒。例如，KDF2—120机型改造后，从拼接位置到剔除口位置之间距离是51支120mm滤棒的长度，在主CPU程序里设定当收到拼接完成信号并且高速模块计到第48支时开始剔除，剔到第54支时结束剔除，整个拼接剔除过程只剔除了7根滤棒;而KDF2滤棒成型机改进前，每次拼接剔除时，剔除滤棒支数达50根左右。因此，采用PLC控制系统后，大大减少了原材料的浪费。

　　1.3成型纸更换及拼接

　　改造前，KDF2滤棒成型机检测到成型纸快用完时，主电机降至低速运行再进行纸圈拼接。这种降速接纸方式会造成车速大幅度变化，产生大量吸阻、圆周和硬度不合格的滤棒，影响了滤棒质量。