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WINAC在烟草制丝线中的应用

WINAC在烟草制丝线中的应用 2011年12月09日 来源： 前言 云南省曲靖卷烟厂是我国最著名的烟草企业之一。为进一步改善生产工艺、提高产品质量在激烈的市场竟争中立于不败之地，2001年11月，开始对原9000KG/H制丝线生产工艺及控制系统进行全面改造。 基于现场总线PROFIBUS和PC机的“视窗自动化控制中心”WINAC是德国SIEMENS公司近年才推向市场的工业自动化解决方案，具有结构简单、高度可视化和较高数据处理能力等特点，非常适合制丝生产线对控制系统的性能要求。 1 系统简介 1.1 控制对象描述 烟草制丝线是具有较高自动化程度和控制程度的生产流水线。根据生产工艺特点，可将其划分为4个相对独立的工艺段（生产小线），即叶片超级回潮线、叶丝处理线、风力送丝线和梗处理线，其工艺流程框图（1）。 顺其物料流向，在不同工艺段（生产小线）接口处均配置大容量的物料存贮设备（贮柜），这一方面是生产工艺的要求（混合、发酵、缓冲等），另一方面使得不同生产小线的设备工作状态相对独立，即当某条生产小线设备故障停机甚至掉电时，并不影响其它生产小线设备的正常运行。 制丝线生产工艺包括了流量、水份、温度、掺合比等过程参数的精确控制及设备的联锁起停控制。曲靖卷烟厂9000KG/ｈ制丝线由251台（套）设备（共327台各类电机）组成，其中包括60余台变频器、1000多个模拟／数字传感器等等，整条生产线（4台WINAC系统）的远程I/O站总数达172个。 1.2 控制系统结构 1.2.1系统结构框图 根据制丝生产线的工艺特点、设备布局及对控制系统功能的总体要求，我们设计了WINAC的SLOT PLC解决方案，系统结构框图如图2所示。 每个工艺段（生产小线）配置一套SLOT PLC的WINAC系统。每个SLOT PLC通过其集成的DP口向下连接分布于现场的各类远程I/O站（ET200M、ET200S、S7-300、PP17、变频器、阀岛、流量计等等）,实现本工艺段设备的控制；向上通过计算机PCI总线连接SIEMENS的视窗控制中心WINCC；再通过其第2个集成的MPI/DP口实现SLOT PLC之间的互连并最终连至工程师站的ＭＰＩ接口；各小线操作站（WINAC系统）之间用ＩＰＣ集成的以太网口实现互联，并连至工程师站、网络主站（数据库服务器）、车间视像监控系统及车间办公室浏览站等等。 1.2.2 系统配置特点 PROFIBUS－DP作为设备控制层网络平台；WINCC、MPI网作为监控层的人机接口及系统维护（网络编程、人机接口备用站）平台；以太网作为数据管理、生产及设备管理层的网络平台。SLOT PLC带外接电源、基于MPI网的人机接口备用站最大限度地保证了系统的可靠性、稳定性。采用ET200S带负载馈电器实现设备就近驱动，大大节约安装调试时间。采用集成DP接口的按钮屏PP17实现设备的单机起停，节约安装时间、提高了可靠性。变频器、阀岛、流量计等许多检测与执行器件直接接入DP总线，节约安装时间，方便调试及诊断。 2 控制系统功能 2.1 工作方式 分为单机、组合两种。单机方式下各设备间无联锁，可单独起停某一台设备；组合方式下各设备间接工艺要求联锁起动。 2.2 监控功能 以WINCC为人机接口的WINAC系统，具备完善的监控功能。包括设备运行状态、检测与执行器件工作状态、网络工作状态、过程参数、故障诊断及定位、各类报警信息、设备/器件登信息等等。 2.3 数据管理功能 系统网络主站上配置SQL SERVER 2000数据库服务系统，是系统数据存贮、处理、分析及服务中心。数据库服务器向上连接生产管理部门（如工艺部、生产部），向下连接各个WINAC系统，实现了生产任务、工艺指标的下发调度及实际过程参数的采集、归档，并最终生产出生产报表和质量分析报表，为车间、生产管理部门及决策部门提供可靠、真实的数据服务。 2.4 扩展功能 本系统在PROFIBUS－DP、MPI、以太网各个层面上均有良好的扩展功能。 3 结束语 该系统已于2002年4月1日正式投入使用，控制效果及各项功能指标均满足生产工艺要求。系统充分体现了分散控制、集中管理的设计思想。系统的监控功能、数据管理功能在同类控制系统中处于领先水平；WINAC系统配以ET200S、负载馈电器、按钮屏PP17等远程I/O站的使用及变频器、阀岛、流量计等检测与执行器件接入DP 网，使得系统的安装、调试时间大大缩短（该系统从电缆、桥架的施工到投入使用仅用了60余天），并节约了投资费用。

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