CC-Link在煙草行業(yè)中的應(yīng)用

一、概述廣東梅州煙葉復(fù)烤廠6000kg/h打葉線電控及上位管控系統(tǒng)是國內(nèi)第一家應(yīng)用日本三菱技術(shù)開發(fā)設(shè)計具有國內(nèi)先進水平的現(xiàn)代化生產(chǎn)線。它采用了三菱公司的四種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括以太網(wǎng)、Melsecnet/10網(wǎng)（PCtoPC）、Melsecnet/10網(wǎng)（遠程I/O）及CC-Link現(xiàn)場總線技術(shù)，并同時采用三菱的PLC、變頻器及觸摸屏（GOT）產(chǎn)品。該生產(chǎn)線于去年8月份開始正式生產(chǎn)，12月份通過廣東省煙草公司預(yù)驗收，被國家煙草專賣局定為打葉線的樣板線。
二、控制對象及控制要求該生產(chǎn)線分為預(yù)處理段、打葉風(fēng)分段及風(fēng)送除塵段三部分。打葉線全線完成煙葉篩砂潤葉、選葉、打葉、葉梗分離、復(fù)烤葉片的上料。預(yù)處理段控制范圍從輔葉解把臺、喂料機至打葉機組刮板喂料機前雙向皮帶輸送機為止。計有切斷解把機1臺、喂料機2臺、熱風(fēng)潤葉機2臺、倉式跟蹤喂料機1臺、選葉機2臺、金屬檢出設(shè)備1套、電子皮帶秤1臺，以及相應(yīng)的輔連設(shè)備。全段控制電機66臺，控制功率68kw，其中變頻控制電機9臺，雙向電機6臺，控制柜編號D11。打葉風(fēng)控制范圍從打葉機組刮板喂料機至烤片段除麻絲機前為止。計有刮板喂料機1臺、調(diào)節(jié)喂料機1臺、打葉機4臺、逆流式風(fēng)分機10臺，以及相應(yīng)的輔連設(shè)備。全段控制電機147臺?？刂乒β?042kw。其中變頻控制電機47臺，軟啟動器控制電機22臺?？刂乒窬幪枺篋21、D22、D23、D24、D25。風(fēng)送除塵段控制范圍控制除塵房所有除塵系統(tǒng)。計有除塵器4臺，控制電機10臺，控制功率190kw。其中軟啟動器控制電機4臺?？刂乒窬幪枺篋71。根據(jù)客戶的要求，所有電控柜組均集中放置在電控室內(nèi)，在預(yù)處理段、打葉風(fēng)分段、風(fēng)送除塵段及電控室內(nèi)設(shè)置本地操作站，實現(xiàn)工況顯示、現(xiàn)場操作和故障診斷等功能。在風(fēng)分器出口側(cè)，設(shè)置觸摸屏，使操作者可根據(jù)工藝指標(biāo)方便及時地調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速。各PLC控制組柜和本地操作站需與中控室聯(lián)接，實現(xiàn)網(wǎng)上編程和全線監(jiān)控。
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)從下至上依次分為設(shè)備層、過程監(jiān)控層及生產(chǎn)管理層四個層次。設(shè)備層包括所控電機、測控元件等。全線包括變頻器控制的電機56臺，分工藝段用CC-Link網(wǎng)將它們與該段的PLC相連。預(yù)處理段包含一個遠程智能站，即電子秤柜，它選用三菱FX2N系列PLC，用CC-Link網(wǎng)與預(yù)處理段PLC相連。CC-Link網(wǎng)是連接設(shè)備層和設(shè)備控制層的紐帶。設(shè)備控制層包括預(yù)處理段、打葉風(fēng)分段、風(fēng)送除塵段的PLC，各現(xiàn)場操作站上的觸摸屏及昆船承制的烤片段、烤梗段、預(yù)壓打包段的PLC，它們通過Melsecnet/10(PCtoPC)相連，實現(xiàn)信號連鎖及數(shù)據(jù)交換，并通過插在預(yù)處理段PLC上的以太網(wǎng)卡將現(xiàn)場的工況實時地傳送到過程監(jiān)控層。打葉風(fēng)分段由于控制的電機比較多，而且又包含49臺7.5kw以上的大電機，需使用變頻器或軟啟動器控制，故需分成五組電控柜控制，各柜組之間連鎖信號很多。在這里，我們應(yīng)用了三菱的Melsecnet/10網(wǎng)（遠程I/O），它能夠使打葉段僅使用一個CPU就能實現(xiàn)對全段五組電控柜的控制，各柜組之間僅用一根同軸電纜相連，通過參數(shù)設(shè)置，將各段的輸入、輸出點映射到主站上，主站編程時不必考慮輸入輸出點的位置，就象是掛在擴展板上一樣方便。集中監(jiān)控層包括兩臺監(jiān)控器和一個工程師站，它通過插在預(yù)處理段PLC上的以太網(wǎng)卡與Melsecnet/10網(wǎng)（PCtoPC）的主站相連，各PLC將需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)映射到10網(wǎng)（PCtoPC）上，監(jiān)控機就可以將實時數(shù)據(jù)通過10網(wǎng)和以太網(wǎng)傳到上位機，實現(xiàn)監(jiān)控功能。生產(chǎn)管理層包括一臺服務(wù)器和一臺數(shù)據(jù)處理機，它們和監(jiān)控機一起都連接在商用以太網(wǎng)上。監(jiān)控機將實時數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳遞給服務(wù)器，數(shù)據(jù)處理機對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進行加工和處理，生成有意義的圖表，管理者可以通過辦公室的瀏覽器對所需數(shù)據(jù)進行瀏覽。
四、系統(tǒng)功能
1、備控制層主要完成生產(chǎn)過程的檢測與常規(guī)控制功能，該系統(tǒng)中值得一提的是頻率及批次調(diào)整功能。打葉段的頻率調(diào)整有四種方式，即上位機、現(xiàn)場操作站、轉(zhuǎn)速調(diào)整顯示界面及現(xiàn)場頻率調(diào)整按紐等。批次調(diào)整有兩種方式，即上位機和現(xiàn)場操作站。當(dāng)批次數(shù)據(jù)丟失時，可由上位機下傳。這些功能的實現(xiàn)需要OLC、變頻器、觸摸屏、10網(wǎng)和CC-Link網(wǎng)等多個因素的互相配合。
2、集中監(jiān)控層主要有綜合操作、工況顯示及在線組態(tài)及編程功能。在上位機上，可以實現(xiàn)對全線各工藝段的操作，如修改煙草牌號，就可以在上位機上對各工藝段進行統(tǒng)一的參數(shù)修改和參數(shù)設(shè)定。工程師站可隨時對任意一個工藝段進行在線修改程序和故障診斷，給設(shè)備調(diào)試和排除故障帶來方便。
3、生產(chǎn)管理層具有產(chǎn)量統(tǒng)計、質(zhì)量分析、設(shè)備有效作業(yè)率分析以及分析結(jié)果數(shù)據(jù)表格、棒圖、餅圖生成功能，日、月、年報表生成打印輸出功能。
五、經(jīng)驗總結(jié)
1、現(xiàn)場操作站上的A985GOT采用掛在CC-LINK網(wǎng)上的方式要比掛在10網(wǎng)上方便。
2、集中監(jiān)控層可直接上10網(wǎng)，或采用以雙絞線為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)。
3、增加檢驗室輸入終端，可更加方便數(shù)據(jù)的傳遞。