梅州烟叶复烤厂6000kg/h打叶线电控及上位管控系统

一、概述
广东梅州烟叶复烤厂6000kg/h打叶线电控及上位管控系统是国内第一家应用日本三菱技术开发设计具有国内先进水平的现代化生产线。它采用了三菱公司的四种网络技术，包括以太网、Melsecnet/10网（PC to PC）、Melsecnet/10网（远程I/O）及CC-Link现场总线技术，并同时采用三菱的PLC、变频器及触摸屏（GOT）产品。该生产线于去年8月份开始正式生产，12月份通过广东省烟草公司预验收，被国家烟草专卖局定为打叶线的样板线。

二、控制对象及控制要求
该生产线分为预处理段、打叶风分段及风送除尘段三部分。打叶线全线完成烟叶筛砂润叶、选叶、打叶、叶梗分离、复烤叶片的上料。
预处理段控制范围从辅叶解把台、喂料机至打叶机组刮板喂料机前双向皮带输送机为止。计有切断解把机1台、喂料机2台、热风润叶机2台、仓式跟踪喂料机1台、选叶机2台、金属检出设备1套、电子皮带秤1台，以及相应的辅连设备。全段控制电机66台，控制功率68kw，其中变频控制电机9台，双向电机6台，控制柜编号D11。
打叶风控制范围从打叶机组刮板喂料机至烤片段除麻丝机前为止。计有刮板喂料机1台、调节喂料机1台、打叶机4台、逆流式风分机10台，以及相应的辅连设备。全段控制电机147台。控制功率1042kw。其中变频控制电机47台，软启动器控制电机22台。控制柜编号：D21、D22、D23、D24、D25。
风送除尘段控制范围控制除尘房所有除尘系统。计有除尘器4台，控制电机10台，控制功率190kw。其中软启动器控制电机4台。控制柜编号：D71。
根据客户的要求，所有电控柜组均集中放置在电控室内，在预处理段、打叶风分段、风送除尘段及电控室内设置本地操作站，实现工况显示、现场操作和故障诊断等功能。在风分器出口侧，设置触摸屏，使操作者可根据工艺指标方便及时地调整风机转速。各PLC控制组柜和本地操作站需与中控室联接，实现网上编程和全线监控。

三、系统结构
该系统从下至上依次分为设备层、过程监控层及生产管理层四个层次。
设备层包括所控电机、测控元件等。全线包括变频器控制的电机56台，分工艺段用CC-Link网将它们与该段的PLC相连。预处理段包含一个远程智能站，即电子秤柜，它选用三菱FX2N系列PLC，用CC-Link网与预处理段PLC相连。CC-Link网是连接设备层和设备控制层的纽带。
设备控制层包括预处理段、打叶风分段、风送除尘段的PLC，各现场操作站上的触摸屏及昆船承制的烤片段、烤梗段、预压打包段的PLC，它们通过Melsecnet/10(PC to PC)相连，实现信号连锁及数据交换，并通过插在预处理段PLC上的以太网卡将现场的工况实时地传送到过程监控层。
打叶风分段由于控制的电机比较多，而且又包含49台7.5kw以上的大电机，需使用变频器或软启动器控制，故需分成五组电控柜控制，各柜组之间连锁信号很多。在这里，我们应用了三菱的Melsecnet/10网（远程I/O），它能够使打叶段仅使用一个CPU就能实现对全段五组电控柜的控制，各柜组之间仅用一根同轴电缆相连，通过参数设置，将各段的输入、输出点映射到主站上，主站编程时不必考虑输入输出点的位置，就象是挂在扩展板上一样方便。
集中监控层包括两台监控器和一个工程师站，它通过插在预处理段PLC上的以太网卡与Melsecnet/10网（PC to PC）的主站相连，各PLC将需要监控的数据映射到10网（PC to PC）上，监控机就可以将实时数据通过10网和以太网传到上位机，实现监控功能。
生产管理层包括一台服务器和一台数据处理机，它们和监控机一起都连接在商用以太网上。监控机将实时数据通过以太网传递给服务器，数据处理机对服务器中的数据进行加工和处理，生成有意义的图表，管理者可以通过办公室的浏览器对所需数据进行浏览。

四、系统功能
1、备控制层主要完成生产过程的检测与常规控制功能，该系统中值得一提的是频率及批次调整功能。打叶段的频率调整有四种方式，即上位机、现场操作站、转速调整显示界面及现场频率调整按纽等。批次调整有两种方式，即上位机和现场操作站。当批次数据丢失时，可由上位机下传。这些功能的实现需要OLC、变频器、触摸屏、10网和CC-Link网等多个因素的互相配合。
2、集中监控层主要有综合操作、工况显示及在线组态及编程功能。
在上位机上，可以实现对全线各工艺段的操作，如修改烟草牌号，就可以在上位机上对各工艺段进行统一的参数修改和参数设定。
工程师站可随时对任意一个工艺段进行在线修改程序和故障诊断，给设备调试和排除故障带来方便。
3、生产管理层
具有产量统计、质量分析、设备有效作业率分析以及分析结果数据表格、棒图、饼图生成功能，日、月、年报表生成打印输出功能。

五、经验总结
1、现场操作站上的A985GOT采用挂在CC-LINK网上的方式要比挂在10网上方便。
2、集中监控层可直接上10网，或采用以双绞线为传输介质的以太网。
3、增加检验室输入终端，可更加方便数据的传递。