天津科技大学2013届本科生毕业设计

(3)提高生产效率和管理水平

烟草仓库实时监测管理系统跟人工监管相比具有不可比拟的优势，系统实时性好、可靠性高、操作简便，可有效地提高生产效率和管理水平。烟草仓库监测系统数据采样间隔时间短，监测数据既能定时传输也可随时召唤，布置在烟叶堆垛内的定点监测比人工临时测量更稳定和更准确。烟草仓库实时监测管理系统可以实现自动化生产管理，是烟草行业信息化系统的重要组成部分。

(4)保障生产安全

烟草仓库环境监测系统将已有的气体传感监测装置、防火报警装置和视频防盗装置结合起来，实现监测环境温湿度、检测室内易燃气体、非法闯入报警等系统功能，这样形成一个全方位的仓库环境安全监测系统，可以有效地保障生产安全。

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第二章 烟草企业生产流程

第一节 工艺布局

传统烟草制丝线的工艺流程是先将复烤厂加工后的烟叶及烟梗分别进行回潮、加料、切丝、烘丝 ,然后将烟丝按照工艺要求进行掺配、加香，最终形成卷烟品牌配方成品烟丝。近年来，以降焦减害、提高吸烟安全性、提高卷烟产品品质等目的“中式卷烟”快速兴起，分组加工工艺作为实现“中式卷烟”的一种重要手段，正受到越来越多的关注。分组加工工艺是在传统工艺的基础上，将多条制丝线上的品牌配方分成若干横向子模块或纵向子模块，对子模块按不同的工艺进行加工，再将子模块组装成品牌配方，进行掺配、加香，最终形成品牌配方成品烟丝。工艺流程概述为适应分组加工新工艺的要求，对原有制丝线的工艺布局重新规划，调整后的制丝线工艺流程如下图所示。

调整后的制丝线具有以下生产线路。1)传统工艺线路：①8000 kg/ h制丝线 →HDT烘丝机→掺配加香→成品烟丝；②8000 kg/ h制丝线→KLK烘丝机 →掺配加香 →成品烟丝；③3000kg/ h 制丝线→HDT烘丝机→掺配加香→成品烟丝；④3000 kg/ h制丝线→KL K烘丝机→掺配加香→成品烟丝。

2)分组加工工艺线路：①8000 kg/ h制丝线子模块→HDT烘丝机→叶丝暂存柜；②8000kg/ h制丝线子模块→KL K烘丝机→叶丝暂存柜；③3000 kg/ h制丝线子模块→HDT烘丝机→叶丝暂存柜；④3000 kg/ h制丝线子模块→KLK烘丝机→叶丝暂存柜；⑤叶丝暂存柜(模块组装成品牌配方) →掺配加香→成品烟丝。

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控制系统的组成及其配置根据调整后工艺要求，控制系统划分为6个工艺段 ，由6组PLC分别控制:8000 kg/h 叶片处理段Z1 ,叶丝处理段Z2, HDT烘丝及掺配处理段Z3 ,3000 kg/h叶片处理段Z7，KLK烘丝机处理段Z10和叶丝暂存柜处理段Z11。其中Z1，Z2，Z3，Z7为原有控制系统，根据分组加工工艺要求修改其PLC及监控机任务处理程序；Z10，Z11为新增控制段。改造后的控制系统网络结构如下图，分为数据管理层、集中监控层、过程控制层和设备控制层。

第二节 数据管理

数据管理层包括一台管理计算机、交换机及网络打印机。管理计算机上安装微软SQLServer2000数据库、Visual Basic开发软件、RSView32和RSSql软件。RSSql是RockwellRSBizWare系列软件在制造企业应用的产品模块之一 ;在控制端，RSSql可以连接RSLinx和RSView32；在数据库端，RSSql可以通过OLEDB 连接Microsoft SQL Server 2000数据库。本层是厂级网与控制系统的接口，向上与厂管理系统及MES系统进行数据通信，向厂领导和各职能部门发布生产数据，为厂里的决策提供依据；向下对监控计算机下发生产批次、任务信息。在管理计算机上安装两块网卡，一块以太网卡通过交换机与厂级网MES系统连接；另一块西门子S71613以太网卡通过OSM交换机与控制系统连接。在管理计算机上还可以进行报表的统计、保存、查询、打印，贮柜储存物料的信息查询等操作。

集中监控层包括4台监控计算机、1台工程师站和2台带光纤口的西门子

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OSM ITP62工业以太网交换机。选用的OSM 集成基于Web管理功能，可通过IE浏览器观察网络上各个交换机的状态，根据登录权限还可对之进行相应操作 ，这样便于远程监控控制系统通信状态。每台监控计算机上安装西门子 S71613 以太网卡及 RSView32 组态软件 ,通过 OSM 交换机与 PLC 及管理计算机进行数据交换;工程师站上安装 RS Logix5000 软件并通过 OSM 交换机联入光纤环网 ,可以在中央控制室内对各控制段PLC 程序在线查看及修改。

过程控制层包括PLC控制柜、现场操作终端及其带光纤口的西门子OSM ITP62工业以太网交换机，共计6套，控制6个工艺段。各PLC系统之间以及PLC与监控机之间通过抗电磁干扰能力强的100M光纤环网连接。PLC控制柜内的机架上安装Rockwell Con2和trolLogix 5563 CPU，并配有以太网卡(1756—ENBT)和 DeviceNet网卡(1756—DNB)。以太网卡用于将控制段PLC通过OSM 联入光纤环网,DeviceNet网卡用于联接控制段内的现场总线设备，包括I/ O子站、变频器、皮带秤、水分仪等设备。现场操作终端安装在 PLC 控制柜的柜门上 ,现场操作终端选用PANEL VIEW 1000触摸屏，集成了以太网卡，通过OSM交换机与PLC数据通讯。

设备控制层包括I/ O子站、变频器、软启动器、皮带秤、水分仪、流量计以及传感器检测机构和现场执行机构等设备。I/O子站的内部布局如下图所示。包括Turck BL20 接口模块(BL20GWDNET)、电源模块、数字量输入DI、数字量输出DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO和Turck负载馈电器，BL20接口模块的功能是将子站联入DeviceNet网；4kW以下电机除采用变频器外用负载馈电器直接启动。变频器、水分仪、皮带秤、流量计均选用带有DeviceNet网卡的产品，作为子站直接联入Devi2ceNet网。

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