B1卷煙包裝機是德國斯慕門公司生產(chǎn)的卷煙包裝機組，我國煙草行業(yè)八十年代至九十年代初大量引進，至今仍是很多卷煙廠的主力機型。B1包裝機組主機BE和RC電控系統(tǒng)以早期計算機芯片8085為控制核心，屬于早期的計算機產(chǎn)品。輔機采用邏輯線路板控制。隨著電子技術(shù)的發(fā)展、工業(yè)控制自動化程度不斷提高，B1包裝機組的控制方式已經(jīng)落后，目前B1包裝機組主要存在以下問題。
1、故障率高：由于機器長期運行，線路板、元器件逐漸老化，設(shè)備的故障率逐年增加。
2、主傳動系統(tǒng)故障率高且價格昂貴：由于主電機為直流電機，維修人員要經(jīng)常更換碳刷，直流調(diào)速系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，難以維修。
3、維修困難：由于采用是線路板的控制方式，所以在維修時很難判別故障原因。
4、維修費用高：由于關(guān)鍵備件依賴進口，特別是主機BE和RC的A、B、C、三塊計算機線路板，供貨周期長，價格昂貴。
5、故障指示簡單：故障指示采用的是發(fā)光二極管指示，液晶窗口顯示為英文，簡單且不能顯示更多詳細的故障提示及維修提示。
　　我公司根據(jù)以上存在的問題，結(jié)合我們十多年來對B1包裝機組電控系統(tǒng)深入細致的研究，以“簡單實用、穩(wěn)定可靠”為指導(dǎo)思想，設(shè)計開發(fā)了B1包裝機組新型電控系統(tǒng)，新控制系統(tǒng)以PLC、工控機、變頻調(diào)速器為核心，取代原有控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)及驅(qū)動系統(tǒng)，大大提高了B1包裝機組電控系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性。新型電控系統(tǒng)與原控制系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點：
1、故障率低：由于PLC具高可靠性、高穩(wěn)定性，大大降低了控制系統(tǒng)的故障率。
2、將原來的直流驅(qū)動系統(tǒng)全部改為通過變頻器控制普通交流電機的調(diào)速方式(包括BE、RC主電機、BE及NK的共7個小直流電機)，改造后調(diào)速方便，維修簡單。
3、維修簡單：由于采用了PLC及人機接口顯示，可以直接從PLC或顯示器上獲取故障信息、維修提示，便于維修人員對故障及時處理。
4、采用工控機顯示BI包裝機組的動態(tài)情況：顯示直觀，內(nèi)容祥實，觸摸屏使得操作方便靈活。
5、控制靈活：由于使用了PLC及工控機，新型控制系統(tǒng)可以根據(jù)B1包裝機組的具體情況、用戶的要求，靈活改造局部控制方式及顯示內(nèi)容。
6、具有通訊功能，預(yù)留的報表統(tǒng)計功能及網(wǎng)絡(luò)接口便于用戶對機組進行數(shù)據(jù)采集和集中控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理。

總體方案
　　B1包裝機組由NF卸盤機、BE小包機、RC透明紙包裝機、FHZ／NK條包裝機四部分組成，各部分比較獨立，每臺機器都可單獨運行，但各部分又相互聯(lián)系，當(dāng)聯(lián)機運行時每臺機器故障停車都會影響其它機器的正常運行。
　　為了保持原車各部分之間即相互獨立又緊密聯(lián)系的特點，我們對每臺機器分別進行改造，改造后每臺機器都可與舊機器組成機組聯(lián)機運行。
一、BE小包機電控系統(tǒng)改造方案
系統(tǒng)構(gòu)成
1、用新的電器柜取代舊的電器柜：原車舊電器柜經(jīng)多年運行，部分器件已老化，出現(xiàn)故障增多現(xiàn)象。因此我們用新電器柜取帶舊電器柜進行徹底改造。
電器柜內(nèi)低壓電器選用西門子和穆勒產(chǎn)品，接線端子選用進口魏德米勒產(chǎn)品，接插件全部選用德國原裝進口的接插件。改造時只需推走舊電器柜，換上新的電器柜既可，節(jié)省現(xiàn)場改造時間，整個舊電器柜可完整保留當(dāng)做其它舊機器的備件。
2、用上位機(工作站)取代原車操作顯示面板及原車電器柜內(nèi)的CRT顯示器：上位機安裝在原車操作顯示面板位置，具有良好的人機中文接口，任務(wù)是進行工況顯示、車速顯示、參數(shù)設(shè)置、故障指示、故障統(tǒng)計、維修提示、空頭調(diào)試、剔除監(jiān)控(移位寄存器)、輸入監(jiān)控、輸出監(jiān)控等，不用打開電器柜，原車所有的操作功能，都可通過上位機用手指輕輕一點來完成。
　　工作站選用研華的平板計算機，顯示尺寸15英寸，顯示屏為觸摸屏，操作系統(tǒng)采用bbbbbbS2000中文操作系統(tǒng)。
　　程序軟件是我們自己研發(fā)而成，全中文顯示，隨機附帶安裝盤，不需要安裝其它任何依托軟件，直接安裝在操作系統(tǒng)下，加電就進入工況圖顯示接口。接口上設(shè)計了關(guān)閉上位機按鍵，輕點關(guān)機按鍵直接關(guān)閉上位機，不進入bbbbbbS畫面，實現(xiàn)了一鍵關(guān)機，防止了稍懂計算機者進入bbbbbbS誤操作而使系統(tǒng)出現(xiàn)故障。程序安裝非常方便，只要根據(jù)提示操作，車間一般維修人員就可完成。
　　程序設(shè)計了多級密碼功能，根據(jù)車間具體情況，可選擇使用。開機密碼可防止無關(guān)人員操作機器、參數(shù)設(shè)置密碼能防止隨意改動參數(shù)、維修密碼可授權(quán)給機器維修人員。
工作站具有網(wǎng)絡(luò)接口，便于車間網(wǎng)絡(luò)化管理。
3、PLC可編程控制器：PLC根據(jù)廠方要求，可選擇OMRON(歐姆龍)或SIMENS(西門子)。
　　大家知道，B1包裝機采用角度控制，幾乎所有的傳感器和電磁閥都有檢測角度和動作角度。因此角度的精確采集與處理是電器改造時首先要考慮的問題，也是選用PLC 時首先要考慮的。
　　B1包裝機的角度來自軸編碼器，機器旋轉(zhuǎn)一周(生產(chǎn)一包煙)產(chǎn)生256個脈沖，當(dāng)機器以400包／分鐘運行時，每個脈沖的時間只有0.5毫秒，如果要采集到每個脈沖，PLC程序的運行時間必須要小于0.5毫秒，否則便會丟失脈沖，丟失部分角度。即使采用高速計數(shù)器，雖然不會丟失脈沖，但是程序的運行時間過長會顯得反應(yīng)遲鈍，不利發(fā)現(xiàn)故障實時停車。
　　因此我們選用OMRON公司生產(chǎn)的高速PLC-CSIH、或SIMENS的高速PLC，在角度的處理上采取中斷的方式，及時準(zhǔn)確地采集角度及處理。程序的運行周期非常短。
實際使用證明，效果非常好。
4、旋轉(zhuǎn)編碼器：原車編碼器為增量式編碼器，只有機器運轉(zhuǎn)經(jīng)過O位才能檢測到機器角度，而機器在尋找O位過程中沒有角度，與角度有關(guān)的檢測及電磁閥不起作用，相關(guān)的故障停車保護措施是無效的，存在著隱患。這也是原車要求的，每次加電開機前，小心盤車的原因之一。
因此我們用絕對值編碼器替代增量編碼器，機器一加電就能準(zhǔn)確檢測到機器角度，立即進行安全檢測。
5、直流電機改造：BE主電機、RC主電機、BE入口、出口、抖動、大膠罐電機、小膠罐電機、NK透明紙驅(qū)動、出口電機共9臺直流電機。這些直流電機全部改為交流電機，用變頻器控制。速度設(shè)定通過上位機就可完成。
變頻器選用FUFJ(富士)公司生產(chǎn)的變頻器。
6、溫度控制：溫度控制采用溫度控制器控制，溫度控制器在卷煙行業(yè)被大量使用，維修操作人員比較熟悉，容易接受。溫度的設(shè)定、顯示簡單明了，操作方便。溫度控制器選用RCK(理化)公司的D系列高精度溫度控制器，控制精確。溫度設(shè)定在上位機就可完成。
7、其它：我們對BE包裝機電控系統(tǒng)改造的宗旨是保持外圍設(shè)備的原樣性。原車除了旋轉(zhuǎn)編碼器、直流電機及操作顯示面板外，車上的所有檢測、電磁閥都不改變，所有線路的線號與原車一樣，便于維修。
電路圖紙是用專業(yè)的電路圖繪制軟件繪制而成，符合國標(biāo)，器件的線路去向一目了然。
機器的操作手冊詳細清楚，并且附有大量圖片，每一步操作都有詳盡表述，便于操作人員很快掌握。
二、RC小包透明紙包裝機電控系統(tǒng)改造方案
系統(tǒng)構(gòu)成：
RC透明紙小包機的改造方案與BE小包機的改造方案相同。
1、用新的電器柜取代舊的電器柜。
2、用上位機(工作站)取代原車操作顯示面板及原車電器柜內(nèi)的CRT顯示器：上位機安裝在原車操作顯示面板位置，具有良好的人機中文接口，任務(wù)是進行工況顯示、車速顯示、參數(shù)設(shè)置、故障指示、故障統(tǒng)計、維修提示、剔除監(jiān)控(移位寄存器)、輸入監(jiān)控、輸出監(jiān)控等。
工作站與BE的一樣選用研華的平板計算機，操作系統(tǒng)采用bbbbbbS2000中文操作系統(tǒng)。
程序軟件是我們自己研發(fā)而成，直接安裝在bbbbbbS操作系統(tǒng)下，不需要其它任何依托軟件。全中文顯示，一鍵關(guān)機。
3、可編程控制器PLC選用和BE的一樣。
4、旋轉(zhuǎn)編碼器：旋轉(zhuǎn)編碼器也改為絕對值編碼器。
5、直流電機改造：RC主電機改為交流電機，用變頻器控制。變頻器選用FUFJ公司生產(chǎn)的變頻器。
6、溫度控制：溫度控制采用溫度控制器控制，溫度控制器在卷煙廠被大量使用，維修操作人員比較熟悉。溫度的設(shè)定、顯示簡單明了，操作方便，容易接受。溫度控制器選用RCK(理化)公司的D系列高精度溫度控制器，控制精確。溫度設(shè)定可在上位機完成。
7、其它：原車除了旋轉(zhuǎn)編碼器、直流電機及操作顯示面板外，車上的所有檢測、電磁閥都不改變，所有線路的線號與原車一樣，便于維修。
圖紙是用專業(yè)的電路圖軟件繪制而成，符合國標(biāo)，器件的線路去向一目了然。
機器的操作手冊詳細清楚，并且附有大量圖片，每一步操作都有詳盡表述，便于操作人員很快掌握。
三、FHZ／NK電控系統(tǒng)改造方案
系統(tǒng)構(gòu)成：
1、考慮到FHZ／NK的完整性，我們用一套控制系統(tǒng)控制FHZ／NK：PLC可編程控制器安裝在原車FHZ的電器箱內(nèi)，PLC及低壓電器控制組件已安裝在新的安裝板上，在現(xiàn)場拆下舊的安裝板，換上一樣大小新的安裝板就可節(jié)省現(xiàn)場改造時間。
2、觸摸屏：觸摸屏選用FUJI公司的POD-UG430S，顯示尺寸10．4英寸，該POD為真彩色屏，顯示畫面逼真生動。安裝在原車操作顯示面板位置，具有良好的人機接口，任務(wù)是進行工況顯示、參數(shù)設(shè)置、溫度設(shè)置、故障指示、故障統(tǒng)計，維修提示、輸入輸出監(jiān)控等。POD具有網(wǎng)絡(luò)接口，為車間網(wǎng)絡(luò)化管理提供方便。
3、PLC：可編程控制器選用和主機相同，型號<