0简介。
为满足提高产品质量要求的需要，湛江卷烟厂GDX1和GDX2包装单元新增了部分检测器(称为“外置式检测器”)，对产品质量进行检测。这些外接探测器基本都是单片机独立控制，工作环境差，粉尘和油污多，工作温度高。这种现象导致设备故障多，维护时间长，检测功能升级困难，成本高。另外，很多外接检测器的烟包剔除信号都是包装机内部的手动剔除信号，在OPC控制面板上没有故障显示和剔除原因显示，无法快速发现和分析故障原因，给维护带来很大不便。因此，包装机迫切需要集成控制系统来集成这些外部检测器，以提高维护效率和设备运行效率。
本文采用S7-200PLC和台达触摸屏构建包装机外部集成控制系统，不仅提高了检测器的稳定性，还提高了外部检测器的故障排除效率。
1.存在的问题及分析。
湛江卷烟厂包装单元新增12种外接检测器，如松包检测器、透明纸驳接口检测器、侧翼开胶检测器、烟包外观成像检测器、条盒透明纸偏置检测器等。这些外部探测器基本都是由安装在设备上的单片机独立控制，粉尘和油污污染，故障率高。
这些外部检测器都共享包装机中的烟包剔除信号。当某个检测器的灵敏度发生变化，出现误剔除烟包的情况时，包装机的OPC界面上只有手动剔除的卷烟数量增加，无法准确判断哪个检测器失效，车间的电气维修人员只能逐个检查所有的检测器。据统计，每次故障排除平均需要5.5分钟，维护效率不高。
2.改造方案。
针对上述问题，本文结合PLC控制技术和HMI人机交互技术，构建了一个包装机插件式集成控制系统。整个控制系统通过PLC输入输出实现逻辑控制，通过通讯实现人机命令的执行和状态的显示。整体设计遵循包装机设备的工艺要求，以PLC和触摸屏完成。
2.1PLC控制程序设计。
系统的控制器为S7-200系列PLC，安装在包装机的大型电控箱内，可消除油污和粉尘污染，降低PLC控制器的故障率。
查阅了GDX1和GDX2包装机的电气图纸和操作说明书，结合车间的外部检测器，总结了集控系统所需的检测信号和执行机构的数量和要求，形成了PLC地址分配表，如表1所示。

根据外部探测器的报警或拒绝信号，按照一个探测器信号对应一个计数器的原理配置计数器。当检测器检测到坏烟包时，检测器输出高电平，PLC检测到检测器报警信号上升沿时，计数器递增1。该程序如图1所示。当探测器被异常误剔除时，计数器的累计值远大于正常探测器的累计值，检验员可以根据计数值缩小探测器的故障范围，从而提高维修效率。

2.2HMI人机交互设计。
系统的HMI人机交互硬件为Delta触摸屏，安装在包装机的辅助部分，方便维修人员设置探测器参数和查阅故障信息。
触摸屏是根据不同零件的工艺流程和故障排除要求设计的，不仅能真实反映缺陷的流程，还能显示缺陷烟包的累计数量。为了提高触摸屏传递信息的有效性，根据包装机的工艺流程，将外接检测器的人机交互界面分为两部分，即ch外接检测器监控界面(图2)和CT、CV外接检测器监控界面。

PLC控制程序中设置了一个32位的移位寄存器，移位寄存器的第一位作为次品烟包的标签。当有信号时，第一位设置为1。根据不同的检测器位置，触摸屏上代表检测位置的模块变成红色。随着设备的运行，移位寄存器随烟包位置移动，触摸屏的显示模块也随之移动，直到不合格烟包被剔除站剔除，此类不合格烟包的累计值也会增加1。在触摸屏上可以直观地监控缺陷烟包检测、移位跟踪和剔除的全过程。
3.应用效果。
将编程好的PLC程序下载到S7-200，将人机界面下载到台达触摸屏进行计算机测试。测试结果表明，集成检测器工作正常，所有外部检测信息都准确显示在触摸屏上。该系统在湛江卷烟厂投入使用后，触摸显示屏可以直接看到探测器的累计情况，外部探测器的故障排除时间从5.5分钟/次减少到现在的0.5分钟/次，效果明显。

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