3 改造設(shè)計(jì)方案
3．1 改造總體框圖
原BI機(jī)組的主機(jī)BE、RC、FHZ／NK的控制系統(tǒng)不在同一套控制柜中，各部分通過開關(guān)量交換設(shè)備運(yùn)行信息。BE機(jī)的主要?jiǎng)幼魇怯蓹C(jī)械裝置完成，各部分共同特點(diǎn)為檢測信號(hào)多，執(zhí)行元件少。針對這一特點(diǎn)，整體改造BI機(jī)組，其改造框圖如圖2所示。

3．2 BI主機(jī)改造
控制器采用高性價(jià)比的S7-400 PLC，該器件是西門子公司生產(chǎn)的高性能大型PLC控制系統(tǒng)，具有高速、穩(wěn)定、可靠、開放等特點(diǎn)。該軟件功能強(qiáng)大，具有面向?qū)ο?、直觀的用戶界面，易于使用。新的設(shè)計(jì)只保留極少數(shù)的繼電器，控制邏輯由PLC實(shí)現(xiàn)。去除繼電器后多出來的空間用于放置PLC的子站點(diǎn)，PLC的子站點(diǎn)主要包括通訊、輸入輸出和特殊功能等模塊。改造BI主機(jī)主要是對其角度反饋系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。圖3為BI主機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

3．2．1 角度反饋裝置的改造
采用絕對型編碼器替換原機(jī)的增量型編碼器。與增量型編碼器相比，絕對型編碼器實(shí)時(shí)反饋輸出角度值，無需通過脈沖計(jì)數(shù)方式計(jì)算設(shè)備當(dāng)前角度，即使設(shè)備斷電，在恢復(fù)供電后也可立即知道斷電前的角度值，并立即投入生產(chǎn)，無需重新尋找零脈沖。
3．2．2 主驅(qū)動(dòng)的改造
鑒于現(xiàn)今交流變頻技術(shù)已具有較高的可靠性，可取消原系統(tǒng)直流電機(jī)、直流調(diào)速器和智能隨動(dòng)單元，采用交流電機(jī)加變頻器方式實(shí)現(xiàn)主機(jī)速度控制。同時(shí)，采用BI主機(jī)的改進(jìn)機(jī)型BO機(jī)特點(diǎn)，在其控制臺(tái)增加手動(dòng)調(diào)速電位器，便于操作和維護(hù)人員調(diào)試保養(yǎng)設(shè)備。
3．2．3 輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的改造
除主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外，BI主機(jī)還有進(jìn)料傳送帶、下煙道電機(jī)、盒皮膠輥、封簽?zāi)z輥和出口傳送帶等5個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置。這些輔助驅(qū)動(dòng)的直流電機(jī)全部改為普通交流調(diào)速電機(jī)，均選用西門子420變頻器控制。
3．2．4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改造
需調(diào)節(jié)控制BI主機(jī)的烘干轉(zhuǎn)塔的加熱溫度(雖然原機(jī)有油加熱器，但一般不用，因?yàn)樵O(shè)備在卷包車間內(nèi)工作時(shí)潤滑油是絕對不會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)的)。原機(jī)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)由Pt100熱電阻、TEMPMOD A176／A177轉(zhuǎn)換板、測溫板SMC-MAX(A30)、A／D轉(zhuǎn)換板SMC-02B(A24)、和固態(tài)繼電器、加熱器組成。改造溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是在保留原機(jī)的熱電阻和加熱器的基礎(chǔ)上，取消熱電阻轉(zhuǎn)為4～20 mA的模塊TEMPMOD A176／A177，而將熱電阻的線直接引入控制柜，接至西門子PLC的模擬量模塊。溫度調(diào)節(jié)采用軟PID實(shí)現(xiàn)，由西門子PLC的PID功能塊控制加熱器溫度。
3．2．5 人機(jī)界面的改造
采用液晶觸摸屏技術(shù)代替老式的CRT顯示和鍵盤輸入，大大減輕機(jī)組重量，縮小外形體積，提高顯示質(zhì)量，并新增有關(guān)整機(jī)的參數(shù)設(shè)置、產(chǎn)耗分析、故障信息報(bào)警定位等功能。采用全中文菜單設(shè)置監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)顯示、車速顯示、參數(shù)設(shè)置、故障指示、交班記錄等；設(shè)置有密碼功能防止無關(guān)人員改動(dòng)參數(shù)。維修密碼可授權(quán)給機(jī)器維修人員。