【正文】 智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以有效解決企業(yè)的安全隱患（防火，防水，防潮，防盜,防入侵），并提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在煙草的儲(chǔ)存與片煙醇化方面提供有利的數(shù)據(jù)支持，以便企業(yè)可以減少各種損失，降低煙草企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。一旦某點(diǎn)溫度、濕度超過(guò)預(yù)定設(shè)置，系統(tǒng)將迅速向監(jiān)控人員報(bào)警，詳細(xì)顯示庫(kù)房具體位。煙葉倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集了煙葉的醇化過(guò)程中的第一手環(huán)境資料，它有助于合理地掌握自然醇化速度調(diào)控，也為研究醇化規(guī)律和醇化預(yù)測(cè)模型提供了大量信息，可以逐步建立庫(kù)存煙葉醇化質(zhì)量信息檔案，并根據(jù)煙葉醇化質(zhì)量提出合理的使用建議。(4)保障生產(chǎn)安全煙草倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將已有的氣體傳感監(jiān)測(cè)裝置、防火報(bào)警裝置和視頻防盜裝置結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫濕度、檢測(cè)室內(nèi)易燃?xì)怏w、非法闖入報(bào)警等系統(tǒng)功能，這樣形成一個(gè)全方位的倉(cāng)庫(kù)環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以有效地保障生產(chǎn)安全。工藝流程概述為適應(yīng)分組加工新工藝的要求，對(duì)原有制絲線的工藝布局重新規(guī)劃，調(diào)整后的制絲線工藝流程如下圖所示。 控制系統(tǒng)的組成及其配置根據(jù)調(diào)整后工藝要求，控制系統(tǒng)劃分為6個(gè)工藝段 ，由6組PLC分別控制:8000 kg/h 葉片處理段Z1 ,葉絲處理段Z2, HDT烘絲及摻配處理段Z3 ,3000 kg/h葉片處理段Z7，KLK烘絲機(jī)處理段Z10和葉絲暫存柜處理段Z11。管理計(jì)算機(jī)上安裝微軟SQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)、Visual Basic開(kāi)發(fā)軟件、RSView32和RSSql軟件。在管理計(jì)算機(jī)上安裝兩塊網(wǎng)卡，一塊以太網(wǎng)卡通過(guò)交換機(jī)與廠級(jí)網(wǎng)MES系統(tǒng)連接；另一塊西門(mén)子S71613以太網(wǎng)卡通過(guò)OSM交換機(jī)與控制系統(tǒng)連接。每臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)上安裝西門(mén)子 S71613 以太網(wǎng)卡及 RSView32 組態(tài)軟件 ,通過(guò) OSM 交換機(jī)與 PLC 及管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。PLC控制柜內(nèi)的機(jī)架上安裝Rockwell Con2和trolLogix 5563 CPU，并配有以太網(wǎng)卡(1756—ENBT)和 DeviceNet網(wǎng)卡(1756—DNB)。I/O子站的內(nèi)部布局如下圖所示。監(jiān)控計(jì)算機(jī)有3種控制選擇模式，分別為MES控制/ 遠(yuǎn)程控制/ 本地控制。監(jiān)視功能采用圖形界面，并完全按照生產(chǎn)線工藝流程布置，具有生產(chǎn)線設(shè)備單機(jī)，分段或全局工藝流程運(yùn)行狀態(tài)顯示以及工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示功能。在手動(dòng)方式下，操作員可以在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)本地開(kāi)關(guān)盒上的按鈕完成電機(jī)的啟停，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作終端畫(huà)面上的按鈕實(shí)現(xiàn)單個(gè)電磁閥的通斷。PID參數(shù)在監(jiān)控機(jī)上設(shè)置，有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式。8報(bào)警功能各工藝段均有完善的故障聲光報(bào)警及消除聲光報(bào)警功能，可在監(jiān)控機(jī)上對(duì)報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)和復(fù)位，并通過(guò)不同顏色區(qū)分報(bào)警的狀態(tài)，是故障已消失，還是仍處于故障狀態(tài)。2葉絲暫存柜進(jìn)料由于KLK薄板式烘絲機(jī)和HDT氣流式烘絲機(jī)可以并行生產(chǎn)，因此與普通貯柜不同，葉絲暫存柜可以同時(shí)接受兩條生產(chǎn)線的進(jìn)料任務(wù)，葉絲暫存柜控制系統(tǒng)任務(wù)管理程序在設(shè)計(jì)中充分考慮了這個(gè)特點(diǎn)，滿足了工藝要求。為保證出柜精度，在暫存柜底帶安裝了軸編碼器，用于精確檢測(cè)暫存柜底帶運(yùn)行的距離。第三章 煙草自動(dòng)化物流工藝設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述隨著自動(dòng)化物流系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各卷煙廠制絲、卷接包生產(chǎn)線的物料貯存、處理和供應(yīng)上的逐步應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模卷煙生產(chǎn)中的原料自動(dòng)配方、輔料自動(dòng)供應(yīng)、成品自動(dòng)配送、備件自動(dòng)存取，使卷煙廠的物料流動(dòng)與轉(zhuǎn)移更趨合理。物流設(shè)計(jì)要以流動(dòng)的觀點(diǎn)作為出發(fā)點(diǎn)，并貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)的始終，以保證人流、物流、信息流達(dá)到合理化，并運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法求得系統(tǒng)的整體優(yōu)化；整個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)是從宏觀到微觀，又從微觀到宏觀的反復(fù)迭代、并行設(shè)計(jì)的過(guò)程，也就是通過(guò)從系統(tǒng)到局部，又從局部到系統(tǒng)的不斷反饋，最后使整個(gè)方案得以修正完善。卷煙企業(yè)中一般使用四向進(jìn)叉式歐式托盤(pán)，主要規(guī)格有：1200mm1000mm150mm（用于成品、輔料），1200mm800mm150mm（用于紙箱煙包、夾板煙包、箱皮、煙箱、絲束）。絲束進(jìn)入生產(chǎn)線前要求恒溫、恒濕，所以可存儲(chǔ)在輔料庫(kù)中。堆垛機(jī)按取貨狀態(tài)可分為單深、雙深、多深及單、雙貨位，按存取機(jī)構(gòu)可分為貨叉型、鉤盤(pán)型、梳子型，選型時(shí)要考慮存儲(chǔ)品種數(shù)量、物料狀態(tài)等因素，物料分別為成品、輔料、原料托盤(pán)、備件鋼箱、成品煙箱?？刹捎闷胀ㄘ浖芷綆?kù)存儲(chǔ)方式。出入庫(kù)輸送設(shè)備都布置在堆垛機(jī)原點(diǎn)端，采用穿梭車(chē)（往復(fù)或環(huán)形）可替代大量的輸送機(jī)，使系統(tǒng)更簡(jiǎn)潔。：通過(guò)JIT（準(zhǔn)時(shí)制）管理模式調(diào)度來(lái)料時(shí)間、數(shù)量、品種規(guī)格，入庫(kù)前直接整理配盤(pán)，在地面或普通貨架上設(shè)置適當(dāng)?shù)木彺鎱^(qū)以存儲(chǔ)散盤(pán)；部分輔料配盤(pán)入庫(kù)，部分輔料單品種直接入庫(kù)，具備搭配條件時(shí)再調(diào)出庫(kù)，自動(dòng)輸送到搭配站臺(tái)進(jìn)行二次搭配；若卷接機(jī)組對(duì)輔料的需求量較大，機(jī)組旁有足夠的空間，且大部分輔料不需要搭配，可以單品種入庫(kù)，使用時(shí)直接供到機(jī)組站臺(tái)，耗量較少的輔料作配盤(pán)處理。：從集中裝封箱機(jī)通過(guò)輸送線合流、分流、機(jī)器人堆碼入庫(kù)。由機(jī)器人拆垛，通過(guò)分揀線、伸縮輸送機(jī)直接輸送到車(chē)廂，再用人工裝車(chē)發(fā)運(yùn)。周轉(zhuǎn)箱內(nèi)可分隔為多個(gè)單元，以存儲(chǔ)更多品種規(guī)格的煙機(jī)備件。6可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)倉(cāng)庫(kù)和位置的溫濕度等情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)九純健的上機(jī)軟件設(shè)定上下限值，超高或超低可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的聲光報(bào)警，電話語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)警，或是通過(guò)九純健的短信報(bào)警器系統(tǒng)，以短信的形式通知相關(guān)責(zé)任人，也可以通過(guò)軟件的設(shè)定、直接在監(jiān)控室內(nèi)顯示報(bào)警等等。如在發(fā)酵庫(kù)靠近天花板位置和天花板上溫度一般較庫(kù)內(nèi)其它位置較高，應(yīng)考慮布置一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的原則是：1)確保溫、濕度異常在最短時(shí)間內(nèi)得到控制；2)選擇控制距離發(fā)生溫、濕度異常最近的通風(fēng)機(jī)或空調(diào)機(jī)工作。如果發(fā)酵庫(kù)中通風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)未建立，可采用控制器實(shí)現(xiàn)中央控制計(jì)算機(jī)對(duì)通風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)的自動(dòng)控制。主要包括輸人和輸出電路兩部分。PLC控制系統(tǒng)輸出電路設(shè)計(jì)。兩個(gè)重要輸出量，PLC內(nèi)部互鎖，建議PLC外部也進(jìn)行硬件上互鎖，以加強(qiáng)PLC系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性。一般采卜幾種方式：隔離：電網(wǎng)巾高頻干擾主原副邊繞組之間分布電容耦合而成，建議采用l：1超隔離變壓部分組成器，并將中性點(diǎn)經(jīng)電容接。 第二節(jié) 輸送系統(tǒng)的基本控制要求 1 接通電源，將選擇開(kāi)關(guān)置于手動(dòng)位置，分別按下↑、↓、←、→后觀察各方向運(yùn)動(dòng)情況，小車(chē)在高強(qiáng)度絲杠上運(yùn)行平穩(wěn)，在接近極限位置時(shí)，執(zhí)行限位保護(hù)。按送貨按鈕后，貨物自動(dòng)送入指定的倉(cāng)位號(hào)對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)位里。如果小車(chē)?yán)镉胸浳?，則取貨命令不被執(zhí)行。上述自動(dòng)優(yōu)化放貨只對(duì)1～6號(hào)倉(cāng)庫(kù)適用。為了保護(hù)人身、設(shè)備和貨物的安全，堆垛機(jī)必須具有完 善的安全保護(hù)措施： 1 ) 堆垛機(jī)在行走、載貨臺(tái)升降和貨又伸縮終端處都設(shè)有 機(jī)械和電氣限位裝置。 3 ) 載貨臺(tái)上還設(shè)有檢測(cè)貨又是否回位、貨叉上有無(wú)貨物 和貨位中有無(wú)貨物的裝置。若用PLC直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，需要占用大量的點(diǎn)數(shù)，本設(shè)計(jì)中采用，三菱PLC的高級(jí)應(yīng)用指令7段數(shù)碼管掃描應(yīng)用指令。⑷，必須選用合適的數(shù)碼管。⑶ D0最多容納9999，超過(guò)四位數(shù)時(shí)，最前面的位數(shù)溢出。從設(shè)計(jì)的基本原則出發(fā)，且由于本倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)有庫(kù)位50個(gè)，要檢測(cè)每個(gè)庫(kù)位，是否有貨物，若用50個(gè)傳感器則必定大大的增加成本，若在軟件中完成檢測(cè)，如果每個(gè)倉(cāng)庫(kù)位都分別定義的話，增加50個(gè)輸入點(diǎn)數(shù)，勢(shì)必使PLC的成本升高。因此ON/OFF速度快于140ms的輸入信號(hào)就不適用與本指令。控制工程應(yīng)用中，良好軟件設(shè)計(jì)思想是關(guān)鍵，優(yōu)秀軟件設(shè)計(jì)便于工程技術(shù)人員理解掌握、調(diào)試系統(tǒng)與13常系統(tǒng)維護(hù)。 模塊化程序：把一個(gè)總控制目標(biāo)程序分成多個(gè)具有明確子任務(wù)程序模塊，分別編寫(xiě)和調(diào)試，最后組合成一個(gè)完成總?cè)蝿?wù)完整程序。 PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。分配完成后，應(yīng)列出I／O分配表內(nèi)部繼電器中間標(biāo)志佗分配表。卜．面介紹幾點(diǎn)技巧。非重要設(shè)備，可以硬件上多個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)后再接入PLC輸入端，PLC編程來(lái)減少I(mǎi)／O點(diǎn)數(shù)，節(jié)約資源。1加端子測(cè)試 用手動(dòng)開(kāi)關(guān)暫時(shí)代替現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)，以手動(dòng)方式逐一對(duì)PLC輸入端子進(jìn)行檢查、驗(yàn)證。反之，應(yīng)檢查接線是I／O點(diǎn)壞。保證整個(gè)硬件連接正確無(wú)浸情況下即可送電。應(yīng)保持足夠長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)悶使問(wèn)題充分暴露并加以糾正?；?RFID的卷煙工廠物流 PLC控制系統(tǒng)信息層中，RFID 是核心的信息載體，其承載的數(shù)據(jù)信息由兩部分組成。當(dāng)帶有 RFID 芯片的托盤(pán)帶著相應(yīng)的物料信息進(jìn)入 PLC控制的設(shè)備層入口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在主控 PLC 的控制下實(shí)現(xiàn)物料信息和設(shè)備信息的數(shù)據(jù)合流。成功后，WMS系統(tǒng)就會(huì)調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的入庫(kù)流程。其次由于卷接機(jī)、卷包機(jī)、封裝箱機(jī)的超高速運(yùn)轉(zhuǎn)，單位時(shí)間產(chǎn)量很大，于物流 PLC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求很高。在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，其運(yùn)算速度可以達(dá)到每字操作十萬(wàn)分之一毫秒,。RFID讀寫(xiě)器通過(guò)網(wǎng)關(guān)模塊以工業(yè)以太網(wǎng)的方式和主控 PLC進(jìn)行通訊，巷道堆垛機(jī)和穿梭車(chē)主控PLC分別集成在相應(yīng)的設(shè)備上，通過(guò)4位光電傳感器和系統(tǒng)主控PLC進(jìn)行通訊，拆碼垛機(jī)器人和變頻器通過(guò) PROFIBUS總線和主控PLC進(jìn)行通訊。同時(shí)支持多種符合 IEC 11313標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言[6]。 按照卷煙工廠常規(guī)物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，程序大致分為如下幾個(gè)部分：煙箱通道部分、托盤(pán)通道部分、托盤(pán)碼分機(jī)、條碼掃描比較、人工處理站臺(tái)、相關(guān)設(shè)備報(bào)警、相關(guān)設(shè)備初始化、RFID數(shù)據(jù)塊、條碼數(shù)據(jù)塊、物料信息塊、設(shè)備信息塊、WMS 指令數(shù)據(jù)塊、程序內(nèi)部控制功能等。它是煙草行業(yè)發(fā)展中的必然趨勢(shì)。參考文獻(xiàn)[1]張鵬, 鞠鎂隆, 沈敏德, 等. 基于 PLC 控制的臥式卷煙自動(dòng)分揀機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電一體化, 2008, 5: 028.[2]盧子奎, 郭天文, 羅旺春, 等. 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