基于现场总线的烟叶复烤控制系统

1 引言目前，随着烟草工业自动化水平的不断发展，以网络为基础的分布式自动控制系统的应用日益广泛，这种系统把工业生产体系分成生产现场和控制中心两大部分，通过专用网络把它们连接起来，并在它们之间双向传送信息以协调运作。一个控制中心可以远程实时地监控分布在附近的多个生产现场，形成一个分布式自动控制体系。该系统使工人远离嘈杂的或有害的生产现场，改善了工作条件，实现生产现场无人值守，少人维护，降低人力成本，而且减少了生产误差，提高了产品质量，因此以网络为基础的分布式自动控制系统一直是国内外工业生产发展的趋势。这种控制模式已经在国内外烟草系统以及其它行业广泛推广，它对优化我国产业结构，提升整体工业的科技水平和竞争力有着十分重要的意义。

2 烟草复烤机的工艺原理烟叶复烤机是打叶复烤线中的主要设备，其作用是调整烟叶水分，去除烟叶中的杂气，杀灭烟叶中的虫卵和病菌，使烟叶含水率、温度满足预压打包机的工艺要求，以便长期贮存、醇化和人工发酵，使烟叶质量趋于规范一致。 整个复烤机是由烟片复烤机、碎叶处理机、贮柜组成。其中，烟片复烤机主要由进料段、干燥段、冷却段、回潮段、出料段、网带和管路系统组成。进、出料段与输送带一起组成了烟片输送系统;干燥段由风上吹干燥区、风下吹干燥区和排潮系统组成，干燥段各小区温度自动控制，各区温度按照烘干温度曲线设定;冷却段的作用是将干燥后的烟片温度降至一定摄示度，并使之稳定，为烟片回潮作好准备;回潮段的作用是将烟片回潮以后满足预压打包的要求。碎叶处理段的功能是将收集来的筛砂机和打叶风分段的碎片烘干到打包所要求的水分并按碎片的规格区分，将较大尺寸的碎片送至打包段，较小的碎片单独安装或另行处理。贮柜用于贮存烟片，起缓冲作用。

3烟片复烤段自动化系统3.1 烟片复烤线自动化系统烟片复烤线自动化系统主要包括:(1) 数字量部分:全线电机58台，每个电机回路由空气开关、接触器、继电器构成，其中需变频调速的电机为13台。现场传感器(光电开关、接近开关)若干。(2) 模拟量部分:各干燥区温度利用PID调节实现自动控制。3.2 电气控制流程电气控制设计为手动、自动两种控制方式。自动控制是由操作员通过触摸屏上操作按钮给PLC发布命令，而PLC响应执行。运行时，触摸屏(HMI)对PLC运行状态实时监控;手动控制只作为维修和调试的辅助手段。本着使物料顺通的原则，全线启动时，从设备尾端至首端逆向启动。全线停车时，从首端至尾端顺向停车。3.3 设计思想本控制系统的设计思想是跟踪国际上自动控制领域的新技术，使其具有先进性、高可靠性，实用性和可维护性。实现打叶复烤线的生产过程智能化和管控一体化。该线采用现场总线和分布式I/O控制技术，充分发挥网络信息技术优势，通过三层网络(管理网、控制网、设备网)实现对生产线的自动化控制和管理。本系统全线采用日本三菱公司的最新控制技术，PLC为QNA系列产品，控制网采用MELSECNT/10网;设备总线采用CC-Link现场开放网络，监控系统采用日本三菱公司新近推出的高新科技产品A985GOT;变频器等主要元器件也都采用该公司产品，从而使全线达到了和谐统一，其它低压电气元件采用德国金钟-默勒和西门子公司产品，提高了该项目的科学技术含量，增加了系统的稳定性，从而便于操作与维修。全线由一组PLC作为主站控制层，设备层由远程I/O模块、远程编程模块、变频器、模拟量远程输入输出模块等组成。考虑到现场布线的方便，减少电缆铺设的工作量，将本地控制部分均由远程I/O模块实现。变频器作为子站挂接在设备网上通过CC-Link连接。为了达到模拟量控制精度的要求，避免电缆过长带来的信号衰减问题，也将模拟量输入、输出模块挂接在设备网上，这样既节约了电缆，又很好的克服了信号衰减及不稳定因素。另外，为了便于操作，将触摸屏置于现场，也将其作为子站挂在设备网上。这样，整个系统的控制思路非常清晰明了，上层由PLC作为控制层;远程I/O模块、变频器、触摸屏等均作为子站设备层通过CC-Link与PLC进行通讯，并通过10网摸板与上层管理网进行数据交换。系统的启动、停止以及变频器的数据调整均可以通过对现场触摸屏的操作实现。这种设计思路为操作工的工作带来了方便，由于各部分均只由一根网线(屏蔽双绞线)连接，因此为系统安装和维修也带来了很大的方便，同时也降低了成本。 电容式接近开关相关文章:电容式接近开关原理光电开关相关文章:光电开关原理

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