基于制丝线PLC电气控制系统分析
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摘 要：随着烟草行业的壮大发展，国内各个卷烟厂设备机械化水平逐渐提升。制丝线作为卷烟厂的重要生产线，其涉及专业技术领域较广，结构相对较为复杂，对设备系统协调性具有十分严格的要求，设备的自动化、集成化、一体化水平逐渐提升，应用PLC电器控制系统可以保障有效提升卷烟厂加工生产产品质量。因此，本文对制丝线PLC电气控制系统进行分析讨论，希望为相关企业与人员提供帮助。
关键词：制丝;PLC电气系统;控制系统
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.127
0 前言
随着市场经济的变化发展，烟草行业发展日益壮大，制丝设备在卷烟厂得到广泛应用，该设备结构较为复杂，涉及专业技术领域较广，对系统协调性具有十分严格的要求。鉴于目前制丝工作效率的提升，对卷烟品质有了更为严格的标准要求，因此对制丝线的设备性能与效率要求十分严格。PLC电气控制系统是目前全新升级的工业控制器，得到非常广泛的应用，鉴于此，在制丝线应用该系统，对提升制丝线智能化、自动化水平与效率起到十分关键的作用。
1 优势分析
（1）操作高效简便。PLC电器控制系统，操作界面全中文显示，便于操作人员了解掌握设备运行基础情况，并对工艺各项参数做出调整与修改，还可以清晰明确的查询了解原材料实际消耗量以及可以加工生产的实际产量，便于进行工作调度，加快工作效率，与此同时，还可以直观清晰的显示出设备存在的故障以及预警信息。
（2）便于维护检修。鉴于PCL电气控制系统各项优势特点，应用该系统可以有效提升设备可靠性与安全性，该系统无故障出现的平均时间相对较长，可以有效保证加工生产的稳定有序进行。若系统产生故障问题，系统可以对故障产生的问题原因与准确问题进行明确显示，提升故障处理工作效率，便于对设备的维护检修。且该系统软硬件均为国际通用标准，技术人员可以准确了解各项标准信息，利于维护检修。
（3）具备数据采集与传输功能。卷烟厂大多运用现场总线，PLC电气控制系统符合自动化、信息化、智能化的需求，实现了智能控制、在线实时监测、通信联网等功能，对设备运行、加工生产形成的数据信息做出采集整理与存储分析等，使设备生产效率与生产质量得到充分保障[1]。
2 模式分析
（1）PLC+智能仪表系统结构模式。制丝生产设备的控制主要通过PLC与智能仪表负责完成，PLC主要是对生产线的顺序进行管理控制，智能仪表则对生产线的过程进行管理控制。上位机负责对智能仪表的信息数据进行有效采集与直观显示，并对智能仪表进行组态操作。现场操作人员主要是负责对电控柜设备的模拟显示屏与智能仪表设备的面板进行分析观察，以此对生产设备的实际运行状况与工艺参数做出实时监控，通过对电控柜设备的各项命令程序开关的实际操作实现对设备的开关控制。模式的优势特性为：顺序与过程控制的操作设备相对独立，系统维护检修操作方便。不过由于信息数据较为分散，无法采取有效的集中监控，关键是使加工工艺控制自动化得以实现。
（2）PLC+人机界面系统模式。制丝线生产设备的顺序与過程控制需要通过PLC完成，PLC之间均连接有相对操作台，操作台设置在中央控制室。模式的优势特性为：使集中监控得以实现，便于对生产性运行状况进行分析观察，对工艺段的具体操作进行高效协调[2]。
（3）PLC+上位机系统模式。主控制器主要是基于PLC为前提，对制丝线全部工艺段采取科学合理的分段控制。对于全部工艺段的操作情况，设置模拟工况显示屏以及工艺参数设定过程控制显示操作面板，上位机负责全部生产线的实时监测与高效协调，并采取集中管控。模式的优势特性为：分散控制以及集中监控，对工控软件的合理运用，不过缺少同生产管理数据库之间实现信息数据交换与共享的重要功能。
（4）PLC+局域网系统模式。此系统构建信息同数据库服务器，使集中监控工况软件同生产管理信息数据之间的有效交换问题得以充分解决[3]。
（5）PLC+现场总线系统模式。此模式通过对现场总线技术的科学合理应用，为变频器、检测仪表以及执行器与电机启动器和变送器提供规范严格的连接安全重要基础[4]。
3 制丝系统控制层分析
系统结构层次分局标准原则进行设计，系统功能主要划分为如下层次：集中监控层以及设备层与设备控制层。层次功能之间互不影响，存在相对独立性特点，组织结构方面存在关联性特点。此多级计算机网络系统具备配置灵活与组态简单的优势特点，系统功能层之间涉及的各项内容、范围各不相同，实现功能系统平台同样存在区别。现场设备层包含设备较多，控制系统的全部控制命令在此获得实现，并获取控制目标的反馈信息。
设备控制层的中央处理器发出各项信息，监控层计算机获取信息并发出控制指令，中央处理器获取控制指令，并对全部设备进行有效控制，实现生产目标。集中监控层计算机系统同生产管理层计算机之间相连接，从而获取各项信息，向下对设备情况与生产情况进行采集整理与上传，完成实时监控等。
系统应用PLC+人机界面的综合模式，如梗与梗丝处理段的PLC以此采用选取的输入模块，对执行机构的数据信息进行采集，传输至CPU，由内部程序采取进一步处理，并传输至各个执行机构。程序内部应用联动信号对两端工作进行协调处理，一般情况下梗丝处理段优先进行启动，之后梗处理段紧随其后启动;若出现停止情况，梗处理段停止之后梗丝随即停止;若梗丝段出现特殊情况，需要梗处理段发送信号，梗处理段随即停止，如此能够避免物料出现堆积，故障处理结束方可进行生产。
4 结论
综上所述，为达到消费人员对卷烟质量的严格标准要求，烟草行业与卷烟厂逐渐提升卷烟的综合性指标，卷烟质量作为产品品质的重要构成部分，逐渐引起烟草行业与卷烟厂的关注重视。为提升卷烟质量，避免制丝设备出现障，提升制丝设备整体效率与稳定性，应用PLC电器控制系统对于卷烟机至关重要。
参考文献：
[1]徐晓龙.卷烟机组的PLC控制系统开发及应用实践研究论述[J].电脑知识与技术，2016，12（05）.
[2]杨保香.基于PLC技术的电气控制系统优化设计探讨[J].自动化与仪器仪表，2017（09）.
[3]魏刚.基于PLC核心控制器的电气控制系统[J].设备管理与维修，2018（14）：170-171.
[4]杨彦魁.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].内燃机与配件，2017（23）：121-122.
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