西門子 6000Kg/h打葉線控制系統(tǒng)在煙草行業(yè)的應(yīng)用

項目介紹

濰坊煙葉復(fù)烤廠是國內(nèi)最早加工煙葉的企業(yè)，至今已有八十多年的歷史。隨著打葉復(fù)烤技術(shù)的推廣和應(yīng)用，該廠聯(lián)合機械部濟南鑄造鍛壓機械研究所在借鑒和消化吸收Comas和Mactavish技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計生產(chǎn)了6000kg/h打葉線，打葉線控制系統(tǒng)以S7-400 PLC為主控制器，采用了當今先進的現(xiàn)場總線技術(shù)，通過PROFIBUS-DP控制全線所有變頻器及分布式I/O，并采用了新穎的觸摸屏和大型模擬屏幕流程圖顯示，使得系統(tǒng)具有較完善的功能，是當時國內(nèi)自動化程度最高的打葉線之一。

系統(tǒng)構(gòu)成

打葉線包括打葉前、一打一、一分一、一分二、一分三、二打二分、三打三分、四打四分、五打五分和五分后共十段,電機共161臺，總功率1200kw，全線共9組打葉機，12級6000Kg/h打葉線控制系統(tǒng)風分器；打葉機、風分器和播揚風扇均采用變頻器控制,全線變頻器控制電機47臺，總功率584kw。系統(tǒng)要求能按工藝要求和流量狀況控制各變頻器的轉(zhuǎn)速，每個電機現(xiàn)場都有一個本地開關(guān)，以控制電機的起動停止。因此，整條線設(shè)備前后關(guān)聯(lián)，設(shè)備復(fù)雜，煙葉成本高，對設(shè)備的可靠性要求很高。整個系統(tǒng)構(gòu)成如下圖。

打葉線控制系統(tǒng)構(gòu)筑在PROFIBUS-DP設(shè)備級的總線上，其中PLC作為一級主站，變頻器和分布式I/O作為從站，通訊采用主從方式，傳輸介質(zhì)為銅質(zhì)屏蔽雙絞線，通訊協(xié)議采用RS485。現(xiàn)場總線為系統(tǒng)的可靠性和靈活性提供了保證。按照煙草系統(tǒng)的傳統(tǒng)習慣，設(shè)置了兩塊3m×1.5m模擬屏,采用了硬質(zhì)發(fā)泡PVC板表面絲網(wǎng)印刷的新技術(shù)，將全線設(shè)備及電機形象細致地繪出，每個模擬屏裝有200個Idec指示燈指示系統(tǒng)及各電機狀態(tài)，使操作及維護人員觀察起來極為方便。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)軟件是以STEP7編制的, STEP7具備梯形圖，功能塊和語句表三種編程方式，因為整個系統(tǒng)控制任務(wù)復(fù)雜，故選用語句表作為系統(tǒng)編程語言。觸摸屏選用西門子通訊軟件Protool編寫, 系統(tǒng)主要具有以下功能：

·變頻器和分布式I/O控制：PLC通過總線控制變頻器起動/停止，分布式I/O的運行，監(jiān)控其狀態(tài)和三級診斷信息并顯示在觸摸屏上
·手動/自動控制：可根據(jù)具體情況輕松轉(zhuǎn)換
·恒流控制：為了保證二次潤葉后煙葉水分均勻并且向打葉機均勻送料，系統(tǒng)要求進行恒流量控制
·工藝數(shù)據(jù)管理：系統(tǒng)已初始化工藝參數(shù)，因此操作人員可根據(jù)實際所打煙葉的產(chǎn)地和等級選擇相應(yīng)工作參數(shù)組,并將實際運行優(yōu)化后的參數(shù)存入系統(tǒng)
·操作界面：使操作人員方便快捷監(jiān)控系統(tǒng)的運行，如下圖所示·模擬顯示屏：畫面與觸摸屏對應(yīng)，直觀顯示設(shè)備分布及其電機運行狀況
·故障診斷及報警：系統(tǒng)具有較為完善的自我診斷及顯示功能

系統(tǒng)特性

· 圖形化界面：清晰直觀
·結(jié)構(gòu)化編程：簡化了工作量并保證了系統(tǒng)的可靠性，成功完成系統(tǒng)初始化、工藝參數(shù)管理和維護功能
·優(yōu)良的可維護性：PROFIBUS-DP總線技術(shù)使系統(tǒng)維護變得非常簡單，對不同廠家的產(chǎn)品和同一產(chǎn)品的升級具有良好的兼容性，而且系統(tǒng)增添元件時很方便

結(jié)束語

該系統(tǒng)于九八年十一月份投入運行，已于九九年九月一日通過驗收。系統(tǒng)運行可靠，較傳統(tǒng)控制平均節(jié)能約18%,設(shè)備無故障運行時間比以前有很大提高，降低了設(shè)備故障修復(fù)時間，減輕了工人勞動強度，取得了良好的經(jīng)濟效益。

本文摘自《西門子自動化專家會議論文集》