制丝生产线自动控制

出处：按学科分类—工业技术 广东经济出版社;中国轻工业出版社《烟草工业手册》第1558页（2793字）

(一)控制模式

1．集中管理分散控制制丝生产线控制对象为开关量和工艺参数两种。根据车间工艺设备布局及工艺技术要求，控制系统应采用集中管理，分散控制模式。根据工艺设备特点，控制系统可分若干个控制段，段内控制功能相对独立，自成控制体系，段与段之间具有信号联络和信号连锁功能。

2．控制系统分段

(1)打叶前控制段。

(2)打叶控制段〈如使用打叶复烤产品为原料时，不用(1)、(2)两段，但需增设预处理段，以满足制叶丝、梗丝工艺要求〉。

(3)制叶丝控制段。

(4)制梗丝控制段。

(5)配比控制段。

(6)除尘控制段。

(7)香料烟控制段(生产混合型卷烟用)。

(8)白肋烟控制段(生产混合型卷烟用)。

3．独立的控制单元

切丝机为独立控制单元，但参与全线监控与连锁。

(二)系统配置

根据控制系统控制规模大小，一般可采用下列几种配置。

(1)以可编程控制器PC和单回路调节器为主的控制系统。

(2)以工业控制机为主的控制系统。

(3)集散型DCS控制系统。

(三)DCS控制系统的特点

生产线自动控制系统，一般可采用分散控制集中管理方式(集散型控制系统)，该系统将计算机软硬件技术、测控技术、通讯技术、图型显示技术结合在一起，其特点是：

(1)高新技术含量高、系统运行可靠。

(2)系统采用积木式结构，使用维修方便。

(3)系统组态灵活，编程简单方便。

(4)过程量控制参数可现场设定和修改。

(5)具有系统总貌画面、动态工艺流程画面，调正仪表画面、趋势画面及报警显示功能。

(6)具有扩展及二次开发功能。

(7)具有通讯联网功能。

(8)具有打印综合报表及烤贝功能。

(四)DCS控制系统组成

(1)DCS系统组成。一般的DCS系统由4个部分组成

①工厂决策管理层：将工业生产和非工业生产信息置入计算机系统，形成主计算机网络，用于高层决策管理。

②生产管理层：将生产信息、计划信息、质量信息、效益信息、资料档案置入计算机、实施全厂生产管理。

③监控层：将生产过程中的全部信息和工艺参数，采集到车间中心计算机，随时监控生产线设备的工作状态，保证产品质量。

④现场控制层：通过控制单元实现数据采集、信号变换、数据处理，完成逻辑控制和批量控制、过程量控制。

作为制丝生产线控制系统设计，只涉及监控层和现场控制层结构。

(2)DCS集散型控制系统实例。DCS集散型控制系统产品见第十一章之九，以MSL系统为例，系统柜图见图10－5－3所示。

图10－5－3 集散型控制系统框图

①监控层(车间管理层)的监控功能由专用操作站完成，操作站选用32位微机处理器、CPU6820、4MB存贮器和20MB硬盘、20inCRT(可显示8种颜色)、监控可达6000个工位。通过钥匙开关，完成操作员键盘及工程师键盘的等级操作。打印机可定时或随时打印各种报表、拷贝实时画面和程序清单，为提高设备的可靠性CPU、电源、系统总线采用冗余结构，实现热备份。操作站可以脱线使用，不影响系统控制功能。

操作站具有监视、操作、数据处理、自诊断、系统生成、调试、维修保养功能。主要完成系统组态、编程、参数设定与修改，报表制作、打印、实时报警等任务。可显示系统总貌画面，控制分组画面，调整画面，实时和历史趋势画面，报警画面，操作员指导信息，工艺流程画面等。操作员通过显示屏观察设备运行状态，工艺参数变化，如温度、压力、流量、水分、液面高度。

②现场控制层由控制单元和执行单元组成。控制单元由控制器和信号变换器、I／O接口组成。控制单元具有以过程控制和顺序控制为中心的控制机能，通过双重总线上挂操作站。控制器为模块结构、双重CPU和电源实现无扰动切换。根据用户需要选用不同功能的I／O板、支持16个控制回路和40张顺控表，扫描周期0．1s、1s。信号变换器可选用多点控制模拟量输入输出插件、多点控制用脉冲序列输入、模拟量输出插件，它接收或发出1～5V、4～20mA模拟信号，完成现场仪表的闭环控制和监视。为扩大控制容量，通过扩展单元下挂单回路调节器、记录仪表和PC可编程控制器。

执行单元由分布在生产现场的执行柜、PC柜、仪表柜、本地柜及各种在线检测设备、测控转换装置组成，接收控制单元的信号，完成设备的启动、停止、自动／手动转换，电动机启停、阀门开闭、本地控制、过压过流保护、欠压保护、声光报警、安全防爆、手动／自动刹车，段与段之间的控制连锁和信号联络。