PLC控制在煙草制絲線分組加工新工藝中的應(yīng)用分析

唐佳俊

摘要：本文簡要分析了PLC控制系統(tǒng)在煙草制絲線分組加工中的構(gòu)成，并對PLC控制系統(tǒng)各項功能及實際應(yīng)用進(jìn)行了深入的探究，希望能為我國煙草企業(yè)加快自動化生產(chǎn)進(jìn)程帶來一定的參考意見。

關(guān)鍵詞：PLC控制;煙草制絲線;分組加工;新工藝;應(yīng)用分析

引言

傳統(tǒng)制絲線的生產(chǎn)模式較為單一，生產(chǎn)效率較低，且只能使用一臺烘絲機，無法充分提高設(shè)備的利用率，同時也無法實現(xiàn)分組加工的生產(chǎn)模式。PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效改善這一局面，從而實現(xiàn)煙草制絲線分組加工，提高制絲線的生產(chǎn)效率。

一、PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成

為滿足煙草制絲線的生產(chǎn)需求，需要在整條制絲線上設(shè)置六組PLC控制系統(tǒng)，其分別控制葉片處理、葉絲處理、烘焙絲處理、摻配處理、烘絲機以及暫存柜。

（一）數(shù)據(jù)處理組件

數(shù)據(jù)處理組件主要由計算機設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機以及打印機三部分構(gòu)成。計算機設(shè)備中需要安裝RSSql軟件，該軟件是實現(xiàn)對于PLV控制系統(tǒng)操控的主要模塊。數(shù)據(jù)處理組件主要與生產(chǎn)車間的管理系統(tǒng)以及MES系統(tǒng)進(jìn)行連接，并具備基本的數(shù)據(jù)通訊功能。在實際應(yīng)用的過程中，工作人員可以通過數(shù)據(jù)處理組件向上級部門以及各個職能部門輸送生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而為生產(chǎn)決策提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。同時，上級部門也可以通過管理系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)的下達(dá)。其次，數(shù)據(jù)處理計算機設(shè)備中安裝有兩塊網(wǎng)卡，兩塊網(wǎng)卡分別通過交換機與控制系統(tǒng)和MES系統(tǒng)進(jìn)行連接。

（二）監(jiān)控組件

監(jiān)控組件主要由監(jiān)控計算機、工程師站以及交換機構(gòu)成，其具備Web管理功能，可以通過互聯(lián)網(wǎng)對各個組件交換機的運行情況進(jìn)行檢查，并能夠?qū)崿F(xiàn)對于交換機的遠(yuǎn)程參控。

（三）控制組件

控制組件由現(xiàn)場操控設(shè)備、交換機和PLC控制柜構(gòu)成，其總數(shù)量為6組，分別控制每組PLC系統(tǒng)。PLC修通與控制柜之間的連接方式為有線連接，一般為容量100M的光纖，且需要具有一定的抗電磁干擾功能。

二、PLC控制系統(tǒng)功能分析

（一）任務(wù)管理功能

當(dāng)數(shù)據(jù)處理組件接收到MES系統(tǒng)所傳達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)之后，會把相應(yīng)的生產(chǎn)任務(wù)分配至不同的PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中。一般情況下，主要使用MES控制模式，其能夠自動分解下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)。若MES控制模式出現(xiàn)故障無法使用，則可以采取遠(yuǎn)程操控的模式，并通過手工錄入的形式將生產(chǎn)任務(wù)分配。

（二）實時監(jiān)控功能

實時監(jiān)控的主要對象為生產(chǎn)線的各項運行參數(shù)以及機械設(shè)備的參數(shù)。在生產(chǎn)線出現(xiàn)故障或者錯誤時，PLC系統(tǒng)可以自動暫停生產(chǎn)線，并在故障排除后重新啟動。監(jiān)控功能的設(shè)計需要符合制絲線的生產(chǎn)流程，并能夠?qū)崟r展示不同機械設(shè)備的運行參數(shù)。此外，工作人員在使用監(jiān)控系統(tǒng)時需要輸入權(quán)限賬號，不同等級的權(quán)限賬號所能執(zhí)行的操作控制也是不盡相同，該功能的應(yīng)用可以在最大程度上保證制絲線的生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性。

（三）診斷功能

診斷功能是保證生產(chǎn)設(shè)備運行安全性的主要功能。當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備的運行條件不達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)時，其能夠自動實現(xiàn)對于參數(shù)的分析和診斷，從而為審查和你設(shè)備的維修提供數(shù)據(jù)支持。此外，PLC控制系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)的依賴性較大，當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時，往往會導(dǎo)致整條生產(chǎn)線進(jìn)入停滯狀態(tài)。自動診斷功能可以通過在線診斷的方式展示網(wǎng)絡(luò)故障情況，便于及時解決網(wǎng)絡(luò)故障問題。

（四）設(shè)備控制功能

在對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制時，工作人員可以選擇自動控制模式或者手動控制模式。前者主要用于日常生產(chǎn)過程中，其能夠保證制絲線的生產(chǎn)效率，且出現(xiàn)誤差的可能性較低。后者則是在出現(xiàn)設(shè)備故障時進(jìn)行使用。當(dāng)生產(chǎn)線在執(zhí)行自動控制模式時，工作人員可以通過監(jiān)控計算機實現(xiàn)對于生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)督控制以及參數(shù)調(diào)整。

三、PLC控制系統(tǒng)在制絲線分組加工中的應(yīng)用

在使用分組加工的生產(chǎn)模式當(dāng)中，傳統(tǒng)加工模式中的煙絲加工被劃分為了若干個子環(huán)節(jié)，不同的加工環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)不同的加工任務(wù)，等到煙絲配方中的全部環(huán)節(jié)加工完成之后，再將各個煙絲原料摻配處理，最終實現(xiàn)煙絲的制作。

（一）煙絲處理

實踐表明，在分組處理模式下，生產(chǎn)量最大為24噸，而煙絲存儲柜的存儲量僅僅只有8噸。PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以保證制絲線正常運行的基礎(chǔ)上，對存儲柜進(jìn)行自動更換，從而保證的生產(chǎn)過程的連續(xù)性和效率。

（二）暫存柜進(jìn)料

煙絲暫存柜的與普通存貯柜的最大區(qū)別在于，其能夠同時實現(xiàn)兩條及兩條以上生產(chǎn)線的煙絲進(jìn)料，因而在對PLC控制程序進(jìn)行設(shè)計時需要充分考慮到制絲線的實際情況，充分發(fā)揮煙絲暫存柜的作用價值。當(dāng)多條生產(chǎn)線需要與暫存柜產(chǎn)生連接指令時，PLC控制系統(tǒng)會對不同生產(chǎn)線中的材料配方進(jìn)行檢查，若生產(chǎn)線中的材料配方與計劃生產(chǎn)的煙草品種不同時，煙絲暫存柜會拒絕生產(chǎn)線的進(jìn)料申請，并對工作人員發(fā)出警示。若與暫存柜連接的生產(chǎn)線中只有一個煙草配方時，但原料不齊全的情況下，暫存柜會鎖定出料環(huán)節(jié)，禁止出料，并對工作人員發(fā)出警示。等到該煙草品牌的全部原料進(jìn)入暫存柜之后，PLC控制系統(tǒng)才能夠?qū)⒊隽湘i定解除。

（三）暫存柜出料

當(dāng)暫存柜中的煙草組裝完成之后，暫存柜會停止工作，進(jìn)入待機狀態(tài)，等到全部暫存柜的煙草組裝完成后，才能進(jìn)行出料，且暫存柜之間的出料誤差低于0.5%，準(zhǔn)確率較高。為保證暫存柜的出料準(zhǔn)確度，需要設(shè)置軸距編碼器，用于計算輸送帶的運行距離，從而實現(xiàn)暫存柜的出料一致性。從本質(zhì)來看，想要實現(xiàn)這一目標(biāo)就必須保證相對誤差不能超過0.5%，因此，工作人員可以隨機選取兩個暫存柜用作試驗分析，對比兩個暫存柜編碼器的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對于誤差的調(diào)整。當(dāng)二者之間的誤差超過預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)時，可以通過傳送帶的速度調(diào)整來進(jìn)行控制。

四、結(jié)語

綜合來看，在PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對制絲線進(jìn)行改造，可以實現(xiàn)兩條或多條制絲線的同時運行，并能夠?qū)Σ煌放频臒熃z的進(jìn)行有效的控制。PLC控制系統(tǒng)的控制效果較好，具有一定的實用性，符合制絲線分組加工的基本需求。