制絲生產(chǎn)是卷煙生產(chǎn)流程的一個(gè)子系統(tǒng)，它是將已初加工的煙片、煙梗作原料加工成滿(mǎn)足卷煙要求的成品煙絲的生產(chǎn)線(xiàn)，整條生產(chǎn)線(xiàn)是集光、機(jī)、電、信息于一體的系統(tǒng)工程。它是由很多部分構(gòu)成，每個(gè)部分有很多的控制點(diǎn)和采集點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)而言，各部分之間有大量的數(shù)據(jù)信息交換，控制的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)工藝、生產(chǎn)、管理的自動(dòng)化。為了保護(hù)以前的投資并且實(shí)現(xiàn)控制的無(wú)縫連接，需要采用可靠性高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，通信速率快，系統(tǒng)安全，符合環(huán)境保護(hù)要求、價(jià)格低、維護(hù)成本低的控制方案，將傳感器、plc、計(jì)算機(jī)圖形、網(wǎng)絡(luò)、通訊等諸多迅速發(fā)展的技術(shù)結(jié)合在一起，用方便靈活的硬件和軟件模塊組合設(shè)計(jì)，以適應(yīng)用戶(hù)各種不同特點(diǎn)的工藝控制和管理要求［1］。

控制系統(tǒng)構(gòu)成

　　控制體系的選擇

　　為了使生產(chǎn)快速反映最新的市場(chǎng)需求，縮短新產(chǎn)品的上市時(shí)間，這就需要根據(jù)煙廠范圍內(nèi)的連續(xù)信息流，用于戰(zhàn)略決策：

　　從生產(chǎn)第一線(xiàn)，到工廠控制層，直到管理層。因此信息技術(shù)，特別是基于生產(chǎn)自動(dòng)化的信息技術(shù)將成為推動(dòng)生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和企業(yè)創(chuàng)新的主要力量。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，profinet為自動(dòng)化通訊領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的最新技術(shù)，并且，作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)（如profibus）技術(shù)，保護(hù)現(xiàn)有投資［2］。

　　由具有網(wǎng)絡(luò)管理功能和三層交換路由功能的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成冗余光纖環(huán)網(wǎng)作為車(chē)間級(jí)的主干通訊網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)，主要用于各控制系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通訊和控制系統(tǒng)與集中監(jiān)控系統(tǒng)間的通訊。

　　按照工藝段和各控制系統(tǒng)的控制范圍劃分，采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)為各工藝段控制系統(tǒng)構(gòu)建星型控制子網(wǎng)絡(luò)，以提供各控制段主控器件和io站點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)通訊。各控制子網(wǎng)可通過(guò)交換機(jī)接入主干網(wǎng)。

　　為集中監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建子網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)一方面通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)接入車(chē)間主干網(wǎng)，完成集中監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通訊；另一方面通過(guò)交換機(jī)或web服務(wù)器與廠級(jí)網(wǎng)絡(luò)連接，為廠級(jí)數(shù)據(jù)通訊提供網(wǎng)絡(luò)接口，同時(shí)在與廠級(jí)網(wǎng)接口處安裝硬件防火墻，以保護(hù)集控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)安全，防止來(lái)自廠級(jí)網(wǎng)和internet的侵害。

　　所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用雙路供電，以保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備冗余電源供應(yīng)，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠。

　　上位機(jī)組態(tài)軟件的選擇

　　對(duì)scada（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）系統(tǒng)要求：通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)profinet，具有與多臺(tái)下位機(jī)系統(tǒng)通訊的能力，實(shí)時(shí)監(jiān)控多臺(tái)下位機(jī)的工作狀態(tài)，顯示生產(chǎn)過(guò)程中的工作曲線(xiàn)；具有遠(yuǎn)程控制能力；向下位機(jī)采集數(shù)據(jù)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢(xún)、顯示、打印等。因此，在一個(gè)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，運(yùn)行的監(jiān)控組態(tài)軟件是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集處理中心、遠(yuǎn)程監(jiān)視中心和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中心，與各種控制、檢測(cè)設(shè)備（如plc、智能儀表等）共同構(gòu)成能快速響應(yīng)的控制中心。本系統(tǒng)選用了siemens公司wincc（windows control center）6.0組態(tài)軟件。wincc具有控制自動(dòng)化過(guò)程的強(qiáng)大功能，是基于個(gè)人計(jì)算機(jī)，同時(shí)具有極高性?xún)r(jià)比的scada級(jí)操作監(jiān)視系統(tǒng)。在兩臺(tái)服務(wù)器上安裝服務(wù)器版和冗余軟件包，工作站上安裝運(yùn)行版。

結(jié)語(yǔ)

　　基于profinet制絲線(xiàn)有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　實(shí)時(shí)性高：它采用以太網(wǎng)交換技術(shù)、全雙工通信、流量控制等技術(shù)，以及確定性數(shù)據(jù)通信調(diào)度控制策略、簡(jiǎn)化通信棧軟件層次、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)微網(wǎng)段化等針對(duì)工業(yè)過(guò)程控制的通信實(shí)時(shí)性措施，提高了以太網(wǎng)通信的實(shí)時(shí)性。

　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：它采用直流電源耦合、電源冗余管理等技術(shù)，設(shè)計(jì)了能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)供電或總線(xiàn)供電的以太網(wǎng)集線(xiàn)器，解決了以太網(wǎng)總線(xiàn)的供電問(wèn)題。

　　傳輸距離遠(yuǎn)：它采用網(wǎng)絡(luò)分層、控制區(qū)域微網(wǎng)段化、網(wǎng)絡(luò)超小時(shí)滯中繼以及光纖等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的遠(yuǎn)距離傳輸。

　　網(wǎng)絡(luò)安全：profinet都使用了profisafe安全性技術(shù)，此外還采用控制區(qū)域微網(wǎng)段化，各控制區(qū)域通過(guò)具有網(wǎng)絡(luò)隔離和安全過(guò)濾的現(xiàn)場(chǎng)控制器與系統(tǒng)主干相連，實(shí)現(xiàn)各控制區(qū)域與其他區(qū)域之間的邏輯上的網(wǎng)絡(luò)隔離。

　　可靠性 ：profinet采用分散結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、emc設(shè)計(jì)、冗余、自診斷等可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)等，提高了基于以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可靠性。

　　一網(wǎng)到底：profinet可以一直延伸到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制層，所以被人們普遍認(rèn)為是控制網(wǎng)絡(luò)的最佳解決方案。

　　性?xún)r(jià)比高：工程實(shí)踐證明，在組建企業(yè)工控網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用profinet通訊技術(shù)可節(jié)省近15%的硬件投資?？刂葡到y(tǒng)不僅與下層控制設(shè)備有良好的接口，而且具有與上層管理系統(tǒng)集成的接口，還具有可擴(kuò)展性。具有很強(qiáng)的系統(tǒng)的可靠性，使整個(gè)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障地運(yùn)行。