CC-Link在煙草行業(yè)中的應(yīng)用

一、概述廣東梅州煙葉復(fù)烤廠6000kg/h打葉線電控及上位管控系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)第一家應(yīng)用日本三菱技術(shù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的現(xiàn)代化生產(chǎn)線。它采用了三菱公司的四種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括以太網(wǎng)、Melsecnet/10網(wǎng)（PCtoPC）、Melsecnet/10網(wǎng)（遠(yuǎn)程I/O）及CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，并同時(shí)采用三菱的PLC、變頻器及觸摸屏（GOT）產(chǎn)品。該生產(chǎn)線于去年8月份開(kāi)始正式生產(chǎn)，12月份通過(guò)廣東省煙草公司預(yù)驗(yàn)收，被國(guó)家煙草專賣局定為打葉線的樣板線。
二、控制對(duì)象及控制要求該生產(chǎn)線分為預(yù)處理段、打葉風(fēng)分段及風(fēng)送除塵段三部分。打葉線全線完成煙葉篩砂潤(rùn)葉、選葉、打葉、葉梗分離、復(fù)烤葉片的上料。預(yù)處理段控制范圍從輔葉解把臺(tái)、喂料機(jī)至打葉機(jī)組刮板喂料機(jī)前雙向皮帶輸送機(jī)為止。計(jì)有切斷解把機(jī)1臺(tái)、喂料機(jī)2臺(tái)、熱風(fēng)潤(rùn)葉機(jī)2臺(tái)、倉(cāng)式跟蹤喂料機(jī)1臺(tái)、選葉機(jī)2臺(tái)、金屬檢出設(shè)備1套、電子皮帶秤1臺(tái)，以及相應(yīng)的輔連設(shè)備。全段控制電機(jī)66臺(tái)，控制功率68kw，其中變頻控制電機(jī)9臺(tái)，雙向電機(jī)6臺(tái)，控制柜編號(hào)D11。打葉風(fēng)控制范圍從打葉機(jī)組刮板喂料機(jī)至烤片段除麻絲機(jī)前為止。計(jì)有刮板喂料機(jī)1臺(tái)、調(diào)節(jié)喂料機(jī)1臺(tái)、打葉機(jī)4臺(tái)、逆流式風(fēng)分機(jī)10臺(tái)，以及相應(yīng)的輔連設(shè)備。全段控制電機(jī)147臺(tái)?？刂乒β?042kw。其中變頻控制電機(jī)47臺(tái)，軟啟動(dòng)器控制電機(jī)22臺(tái)?？刂乒窬幪?hào)：D21、D22、D23、D24、D25。風(fēng)送除塵段控制范圍控制除塵房所有除塵系統(tǒng)。計(jì)有除塵器4臺(tái)，控制電機(jī)10臺(tái)，控制功率190kw。其中軟啟動(dòng)器控制電機(jī)4臺(tái)?？刂乒窬幪?hào)：D71。根據(jù)客戶的要求，所有電控柜組均集中放置在電控室內(nèi)，在預(yù)處理段、打葉風(fēng)分段、風(fēng)送除塵段及電控室內(nèi)設(shè)置本地操作站，實(shí)現(xiàn)工況顯示、現(xiàn)場(chǎng)操作和故障診斷等功能。在風(fēng)分器出口側(cè)，設(shè)置觸摸屏，使操作者可根據(jù)工藝指標(biāo)方便及時(shí)地調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。各PLC控制組柜和本地操作站需與中控室聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上編程和全線監(jiān)控。
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)從下至上依次分為設(shè)備層、過(guò)程監(jiān)控層及生產(chǎn)管理層四個(gè)層次。設(shè)備層包括所控電機(jī)、測(cè)控元件等。全線包括變頻器控制的電機(jī)56臺(tái)，分工藝段用CC-Link網(wǎng)將它們與該段的PLC相連。預(yù)處理段包含一個(gè)遠(yuǎn)程智能站，即電子秤柜，它選用三菱FX2N系列PLC，用CC-Link網(wǎng)與預(yù)處理段PLC相連。CC-Link網(wǎng)是連接設(shè)備層和設(shè)備控制層的紐帶。設(shè)備控制層包括預(yù)處理段、打葉風(fēng)分段、風(fēng)送除塵段的PLC，各現(xiàn)場(chǎng)操作站上的觸摸屏及昆船承制的烤片段、烤梗段、預(yù)壓打包段的PLC，它們通過(guò)Melsecnet/10(PCtoPC)相連，實(shí)現(xiàn)信號(hào)連鎖及數(shù)據(jù)交換，并通過(guò)插在預(yù)處理段PLC上的以太網(wǎng)卡將現(xiàn)場(chǎng)的工況實(shí)時(shí)地傳送到過(guò)程監(jiān)控層。打葉風(fēng)分段由于控制的電機(jī)比較多，而且又包含49臺(tái)7.5kw以上的大電機(jī)，需使用變頻器或軟啟動(dòng)器控制，故需分成五組電控柜控制，各柜組之間連鎖信號(hào)很多。在這里，我們應(yīng)用了三菱的Melsecnet/10網(wǎng)（遠(yuǎn)程I/O），它能夠使打葉段僅使用一個(gè)CPU就能實(shí)現(xiàn)對(duì)全段五組電控柜的控制，各柜組之間僅用一根同軸電纜相連，通過(guò)參數(shù)設(shè)置，將各段的輸入、輸出點(diǎn)映射到主站上，主站編程時(shí)不必考慮輸入輸出點(diǎn)的位置，就象是掛在擴(kuò)展板上一樣方便。集中監(jiān)控層包括兩臺(tái)監(jiān)控器和一個(gè)工程師站，它通過(guò)插在預(yù)處理段PLC上的以太網(wǎng)卡與Melsecnet/10網(wǎng)（PCtoPC）的主站相連，各PLC將需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)映射到10網(wǎng)（PCtoPC）上，監(jiān)控機(jī)就可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)10網(wǎng)和以太網(wǎng)傳到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。生產(chǎn)管理層包括一臺(tái)服務(wù)器和一臺(tái)數(shù)據(jù)處理機(jī)，它們和監(jiān)控機(jī)一起都連接在商用以太網(wǎng)上。監(jiān)控機(jī)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳遞給服務(wù)器，數(shù)據(jù)處理機(jī)對(duì)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，生成有意義的圖表，管理者可以通過(guò)辦公室的瀏覽器對(duì)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽。
四、系統(tǒng)功能
1、備控制層主要完成生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與常規(guī)控制功能，該系統(tǒng)中值得一提的是頻率及批次調(diào)整功能。打葉段的頻率調(diào)整有四種方式，即上位機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)操作站、轉(zhuǎn)速調(diào)整顯示界面及現(xiàn)場(chǎng)頻率調(diào)整按紐等。批次調(diào)整有兩種方式，即上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)操作站。當(dāng)批次數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可由上位機(jī)下傳。這些功能的實(shí)現(xiàn)需要OLC、變頻器、觸摸屏、10網(wǎng)和CC-Link網(wǎng)等多個(gè)因素的互相配合。
2、集中監(jiān)控層主要有綜合操作、工況顯示及在線組態(tài)及編程功能。在上位機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各工藝段的操作，如修改煙草牌號(hào)，就可以在上位機(jī)上對(duì)各工藝段進(jìn)行統(tǒng)一的參數(shù)修改和參數(shù)設(shè)定。工程師站可隨時(shí)對(duì)任意一個(gè)工藝段進(jìn)行在線修改程序和故障診斷，給設(shè)備調(diào)試和排除故障帶來(lái)方便。
3、生產(chǎn)管理層具有產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量分析、設(shè)備有效作業(yè)率分析以及分析結(jié)果數(shù)據(jù)表格、棒圖、餅圖生成功能，日、月、年報(bào)表生成打印輸出功能。
五、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1、現(xiàn)場(chǎng)操作站上的A985GOT采用掛在CC-LINK網(wǎng)上的方式要比掛在10網(wǎng)上方便。
2、集中監(jiān)控層可直接上10網(wǎng)，或采用以雙絞線為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)。
3、增加檢驗(yàn)室輸入終端，可更加方便數(shù)據(jù)的傳遞。