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西门子自动化技术在三门峡打叶复烤线电控系统中的应用

项目介绍

三门峡金红烟草有限责任公司位于河南省三门峡市,是全国烟草行业烟叶复烤加工规划中的重点企业, 该公司于2002年4月投资1.2亿元开始进行12000Kg/h打叶复烤生产线的一期工程建设,这条生产线的年加工能力为3万吨(60万担)。这个项目的投产运行既保障了本省原烟就地加工的需要,也提高了产品的加工和包装质量。整条生产线的电控部分主要配置,从PLC到变频器、软启动器、以及部分低压电器件均采用了西门子公司的自动化和驱动产品。以下是车间的外貌和部分设备图片:


系统介绍

烟草工业中的打叶复烤生产线是烟草加工的第一个重要步骤,是将烟农在烤烟房中烘烤过的烟叶进一步加工处理,为烟厂的烟丝制造提供易于保存、运输、合适进一步加工的烟叶和烟梗原料的过程。整个生产线主要经过烟包的真空回潮、把烟的预处理、烟叶的叶梗分离、梗和叶的分别复烤,以及梗和叶的分类包装几个工艺过程。

本生产线的工艺流程为“两头一尾”式。两条6000Kg/h的打叶线在打叶B线三打处汇合,打出的叶片经由贮柜贮叶配叶等过程进入叶复烤机复烤,再由预压打包机打成200kg/箱的成品。全线控制系统共划分为9个工艺段,即真空回潮控制A段;真空回潮控制B段;预处理控制A段;预处理控制B段;打叶风分控制A段;打叶风分控制B段及贮柜控制段;梗、叶复烤机及碎叶处理控制段;预压打包控制段;除尘控制段。

系统构成

整个车间按网络连接的种类划分为设备层、控制层和监控管理层:

设备层:采用PROFIBUS-DP,适用于PLC与现场级分散的I/O设备之间的快速、循环的数据交换,具有快速的响应时间和高抗干扰度。设备层的网络联接如下图所示:


控制层:将整个车机车间分散的设备层各控制段组织起来,实现生产线上的各控制主站间、控制主站与监控管理层间的数据交换,完成各工艺段相关数据及重要参数的设定更改等指令的传递。光纤以太网的使用更大幅提高了其网络的性价比和技术性能。

监控管理层:采用TCP/IP协议的以太网控制技术,实现对生产线的监控、生产调度与管理。系统配置数据采集服务器、监控计算机、数据库服务器、管理计算机,实现对生产线上所需数据的采集、控制、分析和记录,并可控制各工艺段启停各自控制的分系统。如下图所示:


总结

在控制系统中,西门子还应用了高性能负载馈电器,在很大程度上弥补了普通负载馈电器的不足;此外,所有变频器都采用了DP网控制,不仅提供了更多监控信息,还节省了接线、查线的时间和生产成本。

本产品线于2002年12月29日正式竣工投产,在时间紧、任务重的前提下基本实现了用户要求的当年立项、当年投产、当年见效的目标,各项生产指标的考核均达到了国家标准。

本文摘自《西门子专家会议论文集》作者:李红宇