1 引言 目前，隨著煙草工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷發(fā)展，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的分布式自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，這種系統(tǒng)把工業(yè)生產(chǎn)體系分成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和控制中心兩大部分，通過專用網(wǎng)絡(luò)把它們連接起來，并在它們之間雙向傳送信息以協(xié)調(diào)運(yùn)作。一個(gè)控制中心可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)地監(jiān)控分布在附近的多個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，形成一個(gè)分布式自動(dòng)控制體系。該系統(tǒng)使工人遠(yuǎn)離嘈雜的或有害的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，改善了工作條件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無人值守，少人維護(hù)，降低人力成本，而且減少了生產(chǎn)誤差，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，因此以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的分布式自動(dòng)控制系統(tǒng)一直是國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)。這種控制模式已經(jīng)在國內(nèi)外煙草系統(tǒng)以及其它行業(yè)廣泛推廣，它對(duì)優(yōu)化我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升整體工業(yè)的科技水平和競(jìng)爭(zhēng)力有著十分重要的意義。 2 煙草復(fù)烤機(jī)的工藝原理 煙葉復(fù)烤機(jī)是打葉復(fù)烤線中的主要設(shè)備，其作用是調(diào)整煙葉水分，去除煙葉中的雜氣，殺滅煙葉中的蟲卵和病菌，使煙葉含水率、溫度滿足預(yù)壓打包機(jī)的工藝要求，以便長(zhǎng)期貯存、醇化和人工發(fā)酵，使煙葉質(zhì)量趨于規(guī)范一致。 整個(gè)復(fù)烤機(jī)是由煙片復(fù)烤機(jī)、碎葉處理機(jī)、貯柜組成。其中，煙片復(fù)烤機(jī)主要由進(jìn)料段、干燥段、冷卻段、回潮段、出料段、網(wǎng)帶和管路系統(tǒng)組成。進(jìn)、出料段與輸送帶一起組成了煙片輸送系統(tǒng);干燥段由風(fēng)上吹干燥區(qū)、風(fēng)下吹干燥區(qū)和排潮系統(tǒng)組成，干燥段各小區(qū)溫度自動(dòng)控制，各區(qū)溫度按照烘干溫度曲線設(shè)定;冷卻段的作用是將干燥后的煙片溫度降至一定攝示度，并使之穩(wěn)定，為煙片回潮作好準(zhǔn)備;回潮段的作用是將煙片回潮以后滿足預(yù)壓打包的要求。碎葉處理段的功能是將收集來的篩砂機(jī)和打葉風(fēng)分段的碎片烘干到打包所要求的水分并按碎片的規(guī)格區(qū)分，將較大尺寸的碎片送至打包段，較小的碎片單獨(dú)安裝或另行處理。貯柜用于貯存煙片，起緩沖作用。 3、煙片復(fù)烤段自動(dòng)化系統(tǒng) 3.1 煙片復(fù)烤線自動(dòng)化系統(tǒng) 煙片復(fù)烤線自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括: （1） 數(shù)字量部分:全線電機(jī)58臺(tái)，每個(gè)電機(jī)回路由空氣開關(guān)、接觸器、繼電器構(gòu)成，其中需變頻調(diào)速的電機(jī)為13臺(tái)。現(xiàn)場(chǎng)傳感器（光電開關(guān)、接近開關(guān)）若干。 （2） 模擬量部分:各干燥區(qū)溫度利用pid調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 3.2 電氣控制流程 電氣控制設(shè)計(jì)為手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制方式。自動(dòng)控制是由操作員通過觸摸屏上操作按鈕給plc發(fā)布命令，而plc響應(yīng)執(zhí)行。運(yùn)行時(shí)，觸摸屏（hmi）對(duì)plc運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控;手動(dòng)控制只作為維修和調(diào)試的輔助手段。 本著使物料順通的原則，全線啟動(dòng)時(shí)，從設(shè)備尾端至首端逆向啟動(dòng)。全線停車時(shí)，從首端至尾端順向停車。 3.3 設(shè)計(jì)思想 本控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是跟蹤國際上自動(dòng)控制領(lǐng)域的新技術(shù)，使其具有先進(jìn)性、高可靠性，實(shí)用性和可維護(hù)性。實(shí)現(xiàn)打葉復(fù)烤線的生產(chǎn)過程智能化和管控一體化。該線采用現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式i/o控制技術(shù)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過三層網(wǎng)絡(luò)（管理網(wǎng)、控制網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制和管理。 本系統(tǒng)全線采用日本三菱公司的最新控制技術(shù)，plc為qna系列產(chǎn)品，控制網(wǎng)采用melsecnt/10網(wǎng);設(shè)備總線采用cc-link現(xiàn)場(chǎng)開放網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控系統(tǒng)采用日本三菱公司新近推出的高新科技產(chǎn)品a985got;變頻器等主要元器件也都采用該公司產(chǎn)品，從而使全線達(dá)到了和諧統(tǒng)一，其它低壓電氣元件采用德國金鐘-默勒和西門子公司產(chǎn)品，提高了該項(xiàng)目的科學(xué)技術(shù)含量，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而便于操作與維修。 全線由一組plc作為主站控制層，設(shè)備層由遠(yuǎn)程i/o模塊、遠(yuǎn)程編程模塊、變頻器、模擬量遠(yuǎn)程輸入輸出模塊等組成。考慮到現(xiàn)場(chǎng)布線的方便，減少電纜鋪設(shè)的工作量，將本地控制部分均由遠(yuǎn)程i/o模塊實(shí)現(xiàn)。變頻器作為子站掛接在設(shè)備網(wǎng)上通過cc-link連接。為了達(dá)到模擬量控制精度的要求，避免電纜過長(zhǎng)帶來的信號(hào)衰減問題，也將模擬量輸入、輸出模塊掛接在設(shè)備網(wǎng)上，這樣既節(jié)約了電纜，又很好的克服了信號(hào)衰減及不穩(wěn)定因素。另外，為了便于操作，將觸摸屏置于現(xiàn)場(chǎng)，也將其作為子站掛在設(shè)備網(wǎng)上。這樣，整個(gè)系統(tǒng)的控制思路非常清晰明了，上層由plc作為控制層;遠(yuǎn)程i/o模塊、變頻器、觸摸屏等均作為子站設(shè)備層通過cc-link與plc進(jìn)行通訊，并通過10網(wǎng)摸板與上層管理網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止以及變頻器的數(shù)據(jù)調(diào)整均可以通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏的操作實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)思路為操作工的工作帶來了方便，由于各部分均只由一根網(wǎng)線（屏蔽雙絞線）連接，因此為系統(tǒng)安裝和維修也帶來了很大的方便，同時(shí)也降低了成本。 4、網(wǎng)絡(luò)配置及硬件組成 為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)思想，特設(shè)計(jì)如附圖所示的網(wǎng)絡(luò)分布圖：

（1） 主站部分 a61p為電源模塊;10網(wǎng)為與上位機(jī)通訊的網(wǎng)絡(luò)模塊;cc-link 為與設(shè)備網(wǎng)連接的網(wǎng)絡(luò)模塊;input為輸入摸板;output為輸出摸板。 （2） 子站部分 ry表示遠(yuǎn)程輸入模塊，型號(hào)為:aj65sbtb1-32d;rx 表示遠(yuǎn)程輸出模塊，型號(hào)為:aj65sbtb1-32t;a/d表示模擬量輸入模塊，型號(hào)為:aj65bt-64rd4;d/a表示模擬量輸出模塊，型號(hào)為:aj65bt-64dai;g4表示遠(yuǎn)程編程模塊，型號(hào)為:aj65bt-g4;bp表示變頻器;got表示觸摸屏。 5、監(jiān)控系統(tǒng) 本監(jiān)控系統(tǒng)采用目前行業(yè)內(nèi)流行的觸摸式顯示屏（hmi），為了使整個(gè)控制系統(tǒng)達(dá)到統(tǒng)一，本系統(tǒng)采用了日本三菱公司的got985型觸摸屏，通過該屏，將實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警狀況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，對(duì)各干燥區(qū)溫度進(jìn)行顯示、控制，并能及時(shí)發(fā)布報(bào)警信息及解決辦法。這對(duì)于設(shè)備運(yùn)行情況監(jiān)控和程序調(diào)整修改非常方便，具有良好的用戶界面和最優(yōu)的通訊和網(wǎng)絡(luò)接口。 該監(jiān)控系統(tǒng)由13個(gè)操作畫面組成，分別為封面、操作站畫面、貯柜監(jiān)控畫面、進(jìn)料段畫面、復(fù)烤段監(jiān)控畫面、碎葉段監(jiān)控畫面、5個(gè)溫度控制畫面、報(bào)警分析畫面、變頻器操作監(jiān)控畫面。其中: （1） 封面畫面:通電后顯示的信息畫面。 （2） 操作站畫面:包含對(duì)本段進(jìn)行啟動(dòng)停止、自動(dòng)手動(dòng)等一些按鈕，以及一些故障指示燈，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，相應(yīng)指示燈閃爍。 （3） 貯柜段監(jiān)控畫面、復(fù)烤段監(jiān)控畫面、進(jìn)料段監(jiān)控畫面、碎葉段監(jiān)控畫面:對(duì)全線電機(jī)進(jìn)行具體的監(jiān)控，主要信息有，正常停機(jī)為靜止的紅色;正常運(yùn)行為靜止的綠色;本地開關(guān)未合為閃爍的黃色;過流報(bào)警為閃爍的紅色;電磁閥關(guān)閉為紅色，開啟為綠色。 （4） 溫度監(jiān)控畫面:對(duì)復(fù)烤段的5個(gè)干燥區(qū)的溫度進(jìn)行具體的監(jiān)控，設(shè)定各區(qū)的溫度、以及pid參數(shù)，顯示實(shí)際溫度，并有相應(yīng)的棒圖和趨勢(shì)圖。 （5） 變頻器監(jiān)控畫面:可監(jiān)控全線所有變頻器的實(shí)際參數(shù)值，并對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行在線修改和設(shè)定。 （6） 報(bào)警分析畫面:記錄報(bào)警發(fā)生時(shí)間，分析報(bào)警原因，提供解決辦法。同時(shí)，浮動(dòng)報(bào)警可在任何一個(gè)畫面的下端看到任何報(bào)警信息。 6、結(jié)束語 本控制系統(tǒng)現(xiàn)已在四川三友打葉復(fù)烤責(zé)任有限公司進(jìn)行安裝調(diào)試后正常運(yùn)行。實(shí)踐表明，該系統(tǒng)的這種控制思想是實(shí)用的、可靠的。運(yùn)行非常平穩(wěn)，故障率極低，網(wǎng)絡(luò)通訊十分順暢，溫度控制良好，各項(xiàng)指標(biāo)均合格，已為該廠帶來了豐厚的效益回報(bào)，因而得到了用戶廠家及同行業(yè)的一致認(rèn)可和好評(píng)。 參考文獻(xiàn) [1] 陽憲惠. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用[m]. 北京:清華大學(xué)出版社,1999. [2] 費(fèi)敏銳,郎文鵬. 開放型工業(yè)控制技術(shù)及系統(tǒng)[m]. 上海:上海大學(xué)出版社,2001, 作者簡(jiǎn)介 劉 明（1975-） 工程師 1997年畢業(yè)于河北理工學(xué)院自動(dòng)化系，現(xiàn)在秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司電氣控制室，從事電氣設(shè)計(jì)工作。