【正文】 絡(luò)上,包含了Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。PROFIBUS是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。互聯(lián)通信必須使用開發(fā)商提供的上為組態(tài)軟件，并采用支持相應(yīng)協(xié)議的外設(shè)。各系統(tǒng)集成商還可以將WinCC作為其系統(tǒng)的擴(kuò)展基礎(chǔ),通過開放接口開發(fā)自己的應(yīng)用軟件。也就是說，程序設(shè)計(jì)者可以使用相同的程序代碼，操作不同的硬件裝置，充分達(dá)成 software reuse 的理想。通過C動(dòng)作動(dòng)態(tài)化的屬性或事件將用在綠色箭頭標(biāo)記。MES系統(tǒng)即制造執(zhí)行系統(tǒng) (manufacturing execution system， 簡(jiǎn)稱MES)美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)將MES定義為“位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”,它為操作人員/管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當(dāng)前狀態(tài)。4) 調(diào)整回風(fēng)管PID參數(shù)設(shè)置。使得風(fēng)力送絲系統(tǒng)的運(yùn)行狀況變得更加直觀并且可控。4) “要料測(cè)試”可用來測(cè)試要料信號(hào)是否正確，需要權(quán)限管理。因此設(shè)計(jì)一個(gè)基本用戶界面原型可以確保需求分析環(huán)節(jié)更好的進(jìn)行。通過運(yùn)用六西格瑪分析得出風(fēng)力送絲系統(tǒng)的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)是需要通過硬件手段和軟件手段雙方面結(jié)合完成的，硬件的優(yōu)化是比較明確的，本文將不做重點(diǎn)描述，本文重點(diǎn)描述軟件方面的改善，包括：增加上位機(jī)系統(tǒng)和PLC程序的修改。表 序號(hào)模塊模塊說明序號(hào)模塊模塊說明1Alarm報(bào)警模塊33Maker10卷煙機(jī)10號(hào)控制界面2GRAF_M1卷煙機(jī)1號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖34Maker11卷煙機(jī)11號(hào)控制界面3GRAF_M2卷煙機(jī)2號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖35Maker12卷煙機(jī)12號(hào)控制界面4GRAF_M3卷煙機(jī)3號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖36Maker13卷煙機(jī)13號(hào)控制界面5GRAF_M4卷煙機(jī)4號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖37Maker14卷煙機(jī)14號(hào)控制界面6GRAF_M5卷煙機(jī)5號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖38Maker15卷煙機(jī)15號(hào)控制界面7GRAF_M6卷煙機(jī)6號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖39Maker16卷煙機(jī)16號(hào)控制界面8GRAF_M7卷煙機(jī)7號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖40Maker17卷煙機(jī)17號(hào)控制界面9GRAF_M8卷煙機(jī)8號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖41Maker18卷煙機(jī)18號(hào)控制界面10GRAF_M9卷煙機(jī)9號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖42Network網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)11GRAF_M10卷煙機(jī)10號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖43PID_M1卷煙機(jī)1號(hào)PID調(diào)節(jié)12GRAF_M11卷煙機(jī)11號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖44PID_M2卷煙機(jī)2號(hào)PID調(diào)節(jié)13GRAF_M12卷煙機(jī)12號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖45PID_M3卷煙機(jī)3號(hào)PID調(diào)節(jié)14GRAF_M13卷煙機(jī)13號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖46PID_M4卷煙機(jī)4號(hào)PID調(diào)節(jié)15GRAF_M14卷煙機(jī)14號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖47PID_M5卷煙機(jī)5號(hào)PID調(diào)節(jié)16GRAF_M15卷煙機(jī)15號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖48PID_M6卷煙機(jī)6號(hào)PID調(diào)節(jié)17GRAF_M16卷煙機(jī)16號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖49PID_M7卷煙機(jī)7號(hào)PID調(diào)節(jié)18GRAF_M17卷煙機(jī)17號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖50PID_M8卷煙機(jī)8號(hào)PID調(diào)節(jié)19GRAF_M18卷煙機(jī)18號(hào)風(fēng)速運(yùn)行圖51PID_M9卷煙機(jī)9號(hào)PID調(diào)節(jié)20GRAF_ZG11號(hào)總管風(fēng)速運(yùn)行圖52PID_M10卷煙機(jī)10號(hào)PID調(diào)節(jié)21GRAF_ZG22號(hào)總管風(fēng)速運(yùn)行圖53PID_M11卷煙機(jī)11號(hào)PID調(diào)節(jié)22login系統(tǒng)登錄54PID_M12卷煙機(jī)12號(hào)PID調(diào)節(jié)23Main主頁面55PID_M13卷煙機(jī)13號(hào)PID調(diào)節(jié)24Maker1卷煙機(jī)1號(hào)控制界面56PID_M14卷煙機(jī)14號(hào)PID調(diào)節(jié)25Maker2卷煙機(jī)2號(hào)控制界面57PID_M15卷煙機(jī)15號(hào)PID調(diào)節(jié)26Maker3卷煙機(jī)3號(hào)控制界面58PID_M16卷煙機(jī)16號(hào)PID調(diào)節(jié)27Maker4卷煙機(jī)4號(hào)控制界面59PID_M17卷煙機(jī)17號(hào)PID調(diào)節(jié)28Maker5卷煙機(jī)5號(hào)控制界面60PID_M18卷煙機(jī)18號(hào)PID調(diào)節(jié)29Maker6卷煙機(jī)6號(hào)控制界面61PID_ZG11號(hào)總管PID調(diào)節(jié)30Maker7卷煙機(jī)7號(hào)控制界面62PID_ZG22號(hào)總管PID調(diào)節(jié)31Maker8卷煙機(jī)8號(hào)控制界面63ZG11號(hào)總管狀態(tài)圖32Maker9卷煙機(jī)9號(hào)控制界面64ZG22號(hào)總管狀態(tài)圖 PLC程序參數(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)過六西格瑪方法論分析，卷煙機(jī)PLC控制程序中回風(fēng)管閥門的初始開度應(yīng)該設(shè)定在上次穩(wěn)定時(shí)（即結(jié)束時(shí)）的閥門開度最為合理。5) 系統(tǒng)操作界面友好，要具有良好的用戶交互體驗(yàn)。2) 開發(fā)工具：S7PCT Port Configuration Tool。對(duì)于大多數(shù)用戶來說，用戶界面就是他們對(duì)一個(gè)產(chǎn)品全部的了解。7) 顯示報(bào)警功能，當(dāng)有報(bào)警信息時(shí)，閃爍顯示報(bào)警條。此類用戶只關(guān)心設(shè)備的運(yùn)行情況和工藝指標(biāo)，對(duì)具體的實(shí)現(xiàn)方式并不關(guān)心，但需要知道是否有故障。依據(jù)控制系統(tǒng)的要求，需要對(duì)每臺(tái)風(fēng)速傳感器進(jìn)行風(fēng)速校準(zhǔn)。 本章小結(jié)本章介紹了風(fēng)力送絲系統(tǒng)的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)所涉及到的概念和相關(guān)的技術(shù)。4) 翻譯已完成的函數(shù)。OPC 的規(guī)格中便定義了許多 OPC Server （）應(yīng)該提供的 Interface，要撰寫一個(gè) OPC Server 的 COM 組件，你必須在你的組件中加入這些接口，并提供它們的實(shí)作，Client 便可以透過這些接口，操作連接到 OPC Server 的硬件裝置，這也就是 OPC Server/Client 運(yùn)作的方式[18]。在容量上分為 12 251024和64個(gè)PowerTag變量，指來自控制器和外部過程的變量(內(nèi)部變量不計(jì)算在內(nèi))。根據(jù)IEC1158－2標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。如果在消息接收過程中發(fā)生錯(cuò)誤，或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令，從設(shè)備將建立錯(cuò)誤消息并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去[17]。它描述了控制器請(qǐng)求訪問其它設(shè)備的過程,如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請(qǐng)求,以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。 西門子PLC S7200 SIMATIC S7200 PLC[16] 是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。通常這些解決方案的產(chǎn)生需要專業(yè)知識(shí)和對(duì)流程的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)等。在這個(gè)階段，需要大量的工具和方法幫助項(xiàng)目我們完成上述工作。六西格瑪項(xiàng)目是從界定階段開始的，一般說來，在初選出項(xiàng)目時(shí)，對(duì)欲解決的問題往往僅有比較宏觀的考慮。進(jìn)行了用戶需求分析、功能分析、界面需求分析，在此基礎(chǔ)上又介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的和開發(fā)環(huán)境。本次項(xiàng)目的壓損計(jì)算，主要作用是查驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和各項(xiàng)參數(shù)的合理性。2) 投入成本高。因其具有布置靈活、管理方便、適用于各種距離的水平、垂直和曲線輸送的特點(diǎn)，同時(shí)還可以起到松散、去雜、除塵、干燥和冷卻等作用[7]而應(yīng)用普遍。風(fēng)力送絲系統(tǒng)中風(fēng)速的穩(wěn)定性的提高對(duì)提高煙絲品質(zhì)和降低不良煙支剔除率有較大影響。學(xué)位論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名：除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得 浙江大學(xué) 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。例如：煙絲如何送到卷包車間、速度如何、控制是否穩(wěn)定、是否具備數(shù)據(jù)采集功能、維護(hù)是否方便、是否可以做到免維護(hù)、不同速度對(duì)煙絲品質(zhì)的影響如何等等一系列問題。風(fēng)力輸送方式又是一種全封閉型管道輸送系統(tǒng)，布置靈活，無二次污染。一臺(tái)卷煙機(jī)單獨(dú)配備一根供料管，多臺(tái)卷煙機(jī)配備一個(gè)除塵器的技術(shù)出現(xiàn)，最典型的就是德國NEO公司的風(fēng)力送絲技術(shù)。鑒于以上原因，目前，國內(nèi)卷煙廠煙絲從制絲車間到卷包車間輸送的實(shí)現(xiàn)方式還是以第二代風(fēng)力送絲系統(tǒng)為主。該裝置內(nèi)部的取壓口長(zhǎng)期處在含塵空氣中，如果由于粉塵堵塞，會(huì)造成風(fēng)速檢測(cè)不準(zhǔn)，控制失調(diào)。第二部分主要闡述了PLC程序的修改過程。常用的方法和工具有：顧客需求（VOC）分析、卡諾模型（Kano model）、SIPOC分析、相關(guān)方分析、排列圖等。在這階段，DMAIC我們應(yīng)詳細(xì)研究資料，增強(qiáng)對(duì)過程和問題的理解，進(jìn)而識(shí)別問題的原因，使用各分析步驟來尋找“問題根源”。一個(gè)好的改進(jìn)方案，是不能夠以給顧客或企業(yè)帶來較高的風(fēng)險(xiǎn)為代價(jià)的。圖 PLC的組成框圖 PLC編程語言：根據(jù)國際電工委員會(huì)制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)（IEC11313），PLC有五種標(biāo)準(zhǔn)編程語言：梯形圖語言（LD）、指令表語言（IL）、功能模塊語言（FBD）、順序功能流程圖語言（SFC）、結(jié)構(gòu)文化本語言（ST）。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測(cè)的方法?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。這種方式顯示畫面和功能往往難以滿足不同用戶的需要。OPC[20]以O(shè)LE、COM（組件對(duì)象模型Component Object Model）和DCOM（分布式組件對(duì)象模型）技術(shù)為基礎(chǔ)，采用客戶/服務(wù)器（Client/Server）模式，定義了一套適于過程控制應(yīng)用，支持過程數(shù)據(jù)訪問、報(bào)警、事件與歷史數(shù)據(jù)訪問等功能的接口，便于不同供應(yīng)商的軟硬件實(shí)現(xiàn)“即插即用”的連接與系統(tǒng)集成。同時(shí)，由于 COM/DCOM 已實(shí)作了網(wǎng)絡(luò)部分的細(xì)節(jié)，也使得 Client 對(duì) OPC Server 進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問非常容易，使程序設(shè)計(jì)者很容易地達(dá)成遠(yuǎn)程控制的目標(biāo)。全局腳本編輯器?！ES的定位，是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。依據(jù)PID調(diào)節(jié)口訣進(jìn)行調(diào)整：參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查，先是比例后積分，最后再把微分加，曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大，曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳，曲線偏離回復(fù)慢，積分時(shí)間往下降，曲線波動(dòng)周期長(zhǎng)，積分時(shí)間再加長(zhǎng)，曲線振蕩頻率快，先把微分降下來，動(dòng)差大來波動(dòng)慢，微分時(shí)間應(yīng)加長(zhǎng)，理想曲線兩個(gè)波，前高后低4比1。其主要功能包括：1) 滿足兩個(gè)角色，專業(yè)用戶和非專業(yè)用戶，以不同的角色登陸，可以看到自己的所需的信息。5) 查看網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、報(bào)警記錄、回到主畫面功能。界面原型有助于用戶進(jìn)一步確定自己的需求，有助于用戶在項(xiàng)目進(jìn)行中盡早明確自己的需求，獲得更完整、更正確地需求和設(shè)計(jì)，縮短需求調(diào)查的周期。進(jìn)行了用戶需求分析、功能分析、界面需求分析，在此基礎(chǔ)上又介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的和開發(fā)環(huán)境。因此需要通過對(duì)PLC的程序進(jìn)行修改，來提高風(fēng)速運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高煙絲的品質(zhì)。4) 系統(tǒng)具有擴(kuò)展性，擴(kuò)展接口給MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)。風(fēng)力送絲系統(tǒng)的軟件環(huán)境：1) 操作系統(tǒng)：Windows XP。 上位機(jī)系統(tǒng)的界面需求用戶界面對(duì)于一個(gè)應(yīng)用程序非常重要，它直接影響程序的使用價(jià)值。6) 退出系統(tǒng)，點(diǎn)擊即可退出系統(tǒng)。2) 非專業(yè)客戶，包括卷煙機(jī)操作人員、車間管理人員、工藝研究員等。2) 補(bǔ)風(fēng)、回風(fēng)管風(fēng)速檢測(cè)傳感器校準(zhǔn)。7) 完成的項(xiàng)目函數(shù)用適合的名稱進(jìn)行保護(hù)。3) 編寫執(zhí)行期望計(jì)算的函數(shù)主題、動(dòng)作。在實(shí)作上，COM 透過一組一組的接口 (Interface) 提供服務(wù)，所有 COM 組件的使用者，都必須透過這些 Interface 來使用組件提供的功能。另外，它隨系統(tǒng)而擴(kuò)展,包括運(yùn)行版和開發(fā)完全版。另外，PA還描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備行為的PA行規(guī)。從設(shè)備回應(yīng)消息也由Modbus協(xié)議構(gòu)成，包括確認(rèn)要行動(dòng)的域、任何要返回的數(shù)據(jù)、和錯(cuò)誤檢測(cè)域。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。4) 形成新的程序文件或作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，為了達(dá)到上述目的，需要完成以下方面的工作：1) 產(chǎn)生解決方案。特別是通過過程分析，認(rèn)識(shí)Y的波動(dòng)規(guī)律，揭示過程改進(jìn)的機(jī)會(huì)，識(shí)別實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)的可能途徑和改進(jìn)方向。 系統(tǒng)過程界定（define）過程界定（define）是六西格瑪DMAIC方法的第一步驟，也是非常重要的一步。通過運(yùn)用六西格瑪分析得出風(fēng)力送絲系統(tǒng)的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)是需要通過硬件手段和軟件手段雙方面結(jié)合完成的，硬件的優(yōu)化是比較明確的，本文將不做重點(diǎn)描述，本文重點(diǎn)描述軟件方面的改善，包括：增加上位機(jī)系統(tǒng)和PLC程序的修改。系統(tǒng)的壓損計(jì)算，是設(shè)計(jì)通風(fēng)、除塵、風(fēng)送相關(guān)系統(tǒng)的主要內(nèi)容，對(duì)于分析系統(tǒng)問題，合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)和風(fēng)機(jī)、除塵器等動(dòng)力系統(tǒng)有直接的指導(dǎo)作用。風(fēng)力送絲系統(tǒng)是連接制絲車間和卷包車間實(shí)現(xiàn)煙絲輸送的系統(tǒng)，假如無該系統(tǒng)，煙絲無法通過人工進(jìn)行輸送，就會(huì)導(dǎo)致全廠停產(chǎn)，而且人工輸送對(duì)煙絲品質(zhì)影響非常大。卷煙行業(yè)中的風(fēng)力送絲[56]，是指通過風(fēng)力在送絲管道中產(chǎn)生負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)煙絲從喂絲機(jī)到卷煙機(jī)組的輸送，是目前國內(nèi)外卷煙機(jī)自動(dòng)化供煙絲的主要方式之一。該系統(tǒng)相比于本世紀(jì)先進(jìn)的風(fēng)力送絲系統(tǒng)，在風(fēng)速控制穩(wěn)定性和故障率方面存在較大差距。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意?；趪鴥?nèi)卷煙廠不可能對(duì)原有風(fēng)力送絲系統(tǒng)進(jìn)行換代的現(xiàn)狀，同時(shí)又要滿足現(xiàn)代化工廠的生產(chǎn)和設(shè)備管理之所需。高效節(jié)能便于物料輸送和回收、為無泄漏輸送。寧波卷煙廠95技改式選用的風(fēng)力送絲系統(tǒng)就是NEO公司生產(chǎn)的。雖然已進(jìn)入到21世紀(jì)，但還是未進(jìn)行換代。 本文研究目標(biāo)本文以浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寧波卷煙廠風(fēng)力送絲系統(tǒng)的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目為例，結(jié)合現(xiàn)代卷煙工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的要求和