西門子自動化技術在三門峽打葉復烤線電控系統中的應用

項目介紹

三門峽金紅煙草有限責任公司位于河南省三門峽市，是全國煙草行業煙葉復烤加工規劃中的重點企業, 該公司于2002年4月投資1.2億元開始進行12000Kg/h打葉復烤生產線的一期工程建設，這條生產線的年加工能力為３萬噸(60萬擔）。這個項目的投產運行既保障了本省原煙就地加工的需要，也提高了產品的加工和包裝質量。整條生產線的電控部分主要配置，從PLC到變頻器、軟啟動器、以及部分低壓電器件均采用了西門子公司的自動化和驅動產品。以下是車間的外貌和部分設備圖片：

系統介紹

煙草工業中的打葉復烤生產線是煙草加工的第一個重要步驟，是將煙農在烤煙房中烘烤過的煙葉進一步加工處理，為煙廠的煙絲制造提供易于保存、運輸、合適進一步加工的煙葉和煙梗原料的過程。整個生產線主要經過煙包的真空回潮、把煙的預處理、煙葉的葉梗分離、梗和葉的分別復烤，以及梗和葉的分類包裝幾個工藝過程。

本生產線的工藝流程為“兩頭一尾”式。兩條6000Kg/h的打葉線在打葉B線三打處匯合，打出的葉片經由貯柜貯葉配葉等過程進入葉復烤機復烤，再由預壓打包機打成200kg/箱的成品。全線控制系統共劃分為9個工藝段，即真空回潮控制A段；真空回潮控制B段；預處理控制A段；預處理控制B段；打葉風分控制A段；打葉風分控制B段及貯柜控制段；梗、葉復烤機及碎葉處理控制段；預壓打包控制段；除塵控制段。

系統構成

整個車間按網絡連接的種類劃分為設備層、控制層和監控管理層：

設備層：采用PROFIBUS-DP，適用于PLC與現場級分散的I/O設備之間的快速、循環的數據交換，具有快速的響應時間和高抗干擾度。設備層的網絡聯接如下圖所示：

控制層：將整個車機車間分散的設備層各控制段組織起來，實現生產線上的各控制主站間、控制主站與監控管理層間的數據交換，完成各工藝段相關數據及重要參數的設定更改等指令的傳遞。光纖以太網的使用更大幅提高了其網絡的性價比和技術性能。

監控管理層：采用TCP/IP協議的以太網控制技術，實現對生產線的監控、生產調度與管理。系統配置數據采集服務器、監控計算機、數據庫服務器、管理計算機，實現對生產線上所需數據的采集、控制、分析和記錄，并可控制各工藝段啟停各自控制的分系統。如下圖所示：

總結

在控制系統中，西門子還應用了高性能負載饋電器，在很大程度上彌補了普通負載饋電器的不足；此外，所有變頻器都采用了DP網控制，不僅提供了更多監控信息，還節省了接線、查線的時間和生產成本。

本產品線于2002年12月29日正式竣工投產，在時間緊、任務重的前提下基本實現了用戶要求的當年立項、當年投產、當年見效的目標，各項生產指標的考核均達到了國家標準。

本文摘自《西門子專家會議論文集》作者：李紅宇