西門子自動化技術在三門峽打葉復烤線電控系統(tǒng)中的應用

項目介紹

三門峽金紅煙草有限責任公司位于河南省三門峽市，是全國煙草行業(yè)煙葉復烤加工規(guī)劃中的重點企業(yè), 該公司于2002年4月投資1.2億元開始進行12000Kg/h打葉復烤生產(chǎn)線的一期工程建設，這條生產(chǎn)線的年加工能力為３萬噸(60萬擔）。這個項目的投產(chǎn)運行既保障了本省原煙就地加工的需要，也提高了產(chǎn)品的加工和包裝質(zhì)量。整條生產(chǎn)線的電控部分主要配置，從PLC到變頻器、軟啟動器、以及部分低壓電器件均采用了西門子公司的自動化和驅(qū)動產(chǎn)品。以下是車間的外貌和部分設備圖片：

系統(tǒng)介紹

煙草工業(yè)中的打葉復烤生產(chǎn)線是煙草加工的第一個重要步驟，是將煙農(nóng)在烤煙房中烘烤過的煙葉進一步加工處理，為煙廠的煙絲制造提供易于保存、運輸、合適進一步加工的煙葉和煙梗原料的過程。整個生產(chǎn)線主要經(jīng)過煙包的真空回潮、把煙的預處理、煙葉的葉梗分離、梗和葉的分別復烤，以及梗和葉的分類包裝幾個工藝過程。

本生產(chǎn)線的工藝流程為“兩頭一尾”式。兩條6000Kg/h的打葉線在打葉B線三打處匯合，打出的葉片經(jīng)由貯柜貯葉配葉等過程進入葉復烤機復烤，再由預壓打包機打成200kg/箱的成品。全線控制系統(tǒng)共劃分為9個工藝段，即真空回潮控制A段；真空回潮控制B段；預處理控制A段；預處理控制B段；打葉風分控制A段；打葉風分控制B段及貯柜控制段；梗、葉復烤機及碎葉處理控制段；預壓打包控制段；除塵控制段。

系統(tǒng)構成

整個車間按網(wǎng)絡連接的種類劃分為設備層、控制層和監(jiān)控管理層：

設備層：采用PROFIBUS-DP，適用于PLC與現(xiàn)場級分散的I/O設備之間的快速、循環(huán)的數(shù)據(jù)交換，具有快速的響應時間和高抗干擾度。設備層的網(wǎng)絡聯(lián)接如下圖所示：

控制層：將整個車機車間分散的設備層各控制段組織起來，實現(xiàn)生產(chǎn)線上的各控制主站間、控制主站與監(jiān)控管理層間的數(shù)據(jù)交換，完成各工藝段相關數(shù)據(jù)及重要參數(shù)的設定更改等指令的傳遞。光纖以太網(wǎng)的使用更大幅提高了其網(wǎng)絡的性價比和技術性能。

監(jiān)控管理層：采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)控制技術，實現(xiàn)對生產(chǎn)線的監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度與管理。系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)采集服務器、監(jiān)控計算機、數(shù)據(jù)庫服務器、管理計算機，實現(xiàn)對生產(chǎn)線上所需數(shù)據(jù)的采集、控制、分析和記錄，并可控制各工藝段啟停各自控制的分系統(tǒng)。如下圖所示：

總結

在控制系統(tǒng)中，西門子還應用了高性能負載饋電器，在很大程度上彌補了普通負載饋電器的不足；此外，所有變頻器都采用了DP網(wǎng)控制，不僅提供了更多監(jiān)控信息，還節(jié)省了接線、查線的時間和生產(chǎn)成本。

本產(chǎn)品線于2002年12月29日正式竣工投產(chǎn)，在時間緊、任務重的前提下基本實現(xiàn)了用戶要求的當年立項、當年投產(chǎn)、當年見效的目標，各項生產(chǎn)指標的考核均達到了國家標準。

本文摘自《西門子專家會議論文集》作者：李紅宇