低压变频器技巧与现场总线Profibus以太网技术共鸣烟草制丝线控制系统的创新应用
在这篇文章中,我们将探讨如何通过结合低压变频器技术、现场总线Profibus和以太网技术来提升烟草制丝线控制系统的性能。这些技术的集成不仅能够提高生产效率,还能确保产品质量,满足烟草行业对准确配方、均匀掺兑和精确配料要求。
首先,让我们介绍一下制丝生产线及其重要性。作为卷烟生产的第一道工序,制丝生产线负责将复烤厂加工后的烟叶及烟梗进行回潮、加料、切丝和烘丝。然后,将加工后的烟丝按照工艺要求进行掺配和加香,以产生适用于卷烟的成品烟丝。
上海高杨国际烟草有限公司的制丝生产线,是20世纪90年代初从德国引进的一套全新的设备,其中包括五套可编程逻辑控制器(PLC),采用的是Siemens公司的S5——135U系列产品,每个PLC都配有一台段监控机,这些段监控机使用CP528处理器与PLC通信,并且只能一对一操作。在随后的系统改造中,我们采用了信息化水平更高的解决方案,从设计可靠性、先进性到开放性再到网络化,都有所考虑。
为了实现分散控制与集中管理,我们采用了信息层、控制层以及传感/执行层网络结构。这使得我们的系统具有高度灵活性,可以根据不同的需求进行扩展或升级。此外,我们还选用了ET200S分布式I/O模块,它们结构紧凑,安装方便,而且可以热插拔,不需要任何工具即可更换。
我们的数据采集和参数设定主要依赖于Profibus—DP网络,该网络连接了变频器、高性能电动机起动器以及其他关键设备。每个PLC都配置了CP443—1以太网通信模块,与带光纤口的Siemens OSM ITP62工业以太网交换机相连,这样就形成了一条抗电磁干扰能力强且稳定的100M光纤环网。
为了便于远程监控,我们选择了Intellution公司的iFIX3.5软件作为监控软件,并在各个工艺段放置四台15in现场监控站(MP370)。这些监视站提供实时数据显示,使得操作人员能够快速了解整个制造过程的情况。此外,由于OSM集成了基于Web管理(WBM)功能,便于通过IE浏览器观察网络上各个交换机状态并对其进行相应操作。
我们的主工艺流程如图1所示,而我们的网络结构如图2所示。数据管理层硬件组成包括上位计算机、打印机等,以及微软SQLServer2000数据库和Visual Basic开发软件。而集中监控层硬件组成由两台冗余iFIX SCADA服务器构成,同时还有分布式客户端/服务器结构。此外,设备控制层硬件组合包括PLC控制柜组、三种类型的心理检测机构等,以及WinCC Flexible组态软件提供实时显示和参数设置功能。
通过这种方式,我们实现了一系列关键功能,如批次任务管理、新鲜度跟踪报表生成等。此外,对于需要调节温度或流量等参数的地方,我团队使用PID调节策略来确保精确度,并允许实时修正必要参数,以达到最佳效果。在现有的实施情况下,加香比例精度小于0.4%,远超用户期望值。这一切都是可能,因为我们成功地融合了低压变频器技术与现场总线Profibus和以太网技术,为上海高杨国际煙草有限公司带来了显著提升。