3設(shè)備控制層
硬件組成：包括PLC控制柜組、現(xiàn)場分布I/O箱、現(xiàn)場監(jiān)控站、現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)和傳感器檢測機構(gòu)。
軟件平臺：STEP7V5.3編程軟件和WinCCFlexible組態(tài)軟件。
信息交換網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場總線ProfiBus—DP、光纖環(huán)行工業(yè)以太網(wǎng)。
功能：實現(xiàn)生產(chǎn)線開關(guān)量、模擬量控制操作，設(shè)備運行狀況和生產(chǎn)線工藝數(shù)據(jù)采集、顯示，參數(shù)設(shè)置、設(shè)備故障顯示等。

4控制系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能和特點
（1）管理功能監(jiān)控機有系統(tǒng)管理、安全權(quán)限管理、配方管理、工藝參數(shù)管理等功能。操作人員或系統(tǒng)管理人員進入iFIX實時監(jiān)控系統(tǒng)必須先登錄，通過不同用戶身份的安全級別進行權(quán)限控制，從而保證系統(tǒng)的安全、正常操作，防止越權(quán)操作。
（2）批次任務(wù)、工藝參數(shù)管理功能由于煙絲不同配方對工藝參數(shù)有著不同的要求，所以可在監(jiān)控機本地修改配方參數(shù)和工藝參數(shù)。
（3）全線集中監(jiān)控功能監(jiān)控機圖形界面完全按照生產(chǎn)線工藝流程布置，具有生產(chǎn)線設(shè)備關(guān)鍵單機、分片或全局工藝流程運行狀態(tài)顯示、工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的實時顯示；重要參數(shù)的設(shè)定值、實際值實時顯示，以便分析和追蹤產(chǎn)品的質(zhì)量；在任一臺監(jiān)控機上可對制絲線上所有工藝段進行控制操作，這種一對多的模式，使操作更靈活、方便。
（4）生產(chǎn)控制功能、PID功能手動、自動控制方式轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)生產(chǎn)線各工藝段設(shè)備的單個運行和生產(chǎn)運行控制，提供儲柜進/出料選擇、加料（香）罐選擇，單機設(shè)備控制（主要單機設(shè)備控制如煙片回潮機、加料機、烘絲機等需單獨預(yù)熱的起動、停止）；實現(xiàn)生產(chǎn)過程中各主要工藝參數(shù)的精確控制。
對需要調(diào)節(jié)的潤葉筒溫度、增溫增濕機壓力、加香流量等均進行PID調(diào)節(jié)，并且回路參數(shù)可實時修正。增溫增濕機壓力控制系統(tǒng)原理框圖如圖3所示。

　　其中，摻配加香控制精度是用戶日常的考核指標，直接關(guān)系到成品煙絲的質(zhì)量。根據(jù)實際的葉絲流量，與配方參數(shù)里設(shè)定摻配的輔料比例，分別控制梗絲、薄片、膨絲等電子秤的流量，再根據(jù)所有煙絲的實時流量之和及配方參數(shù)里預(yù)定的香料配比量，計算出設(shè)定加香流量，經(jīng)PID回路運算后，控制加香泵變頻器的速度來調(diào)節(jié)加香量，達到要求的香料配比量。由于電子秤及加香流量計上Profibus—DP網(wǎng)，進行數(shù)字信息交換，相比改造前的模擬量輸入、模擬量輸出模式，采集信息更準確，控制精度有明顯提高。現(xiàn)以一班五批次計算，加香比例控制精度小于0.4％，高于用戶的要求。
圖4為放大的加香流量實時控制趨勢。

（5）生產(chǎn)報表、統(tǒng)計功能每一批任務(wù)完成自動形成生產(chǎn)報表，包括任務(wù)批次號、使用的配方參數(shù)、開始和結(jié)束時間，重要工藝指標的最大、最小、平均值及標準偏差等統(tǒng)計參數(shù)。便于評價產(chǎn)品質(zhì)量。
對于過程中的累計量，如加香總量、葉絲、膨絲等摻配總量既有每個批次結(jié)束自動清零，也有“復(fù)位總量”功能鍵隨時清零（便于調(diào)試時使用）。最明顯的是，由于全線九臺電子秤通過EM277上Profibus—DP網(wǎng)，實現(xiàn)了遠程自動清零，不像改造前每批任務(wù)結(jié)束需要操作工在電子秤控制柜本地復(fù)位總量，尤其當同牌號換批時，容易造成累計量不準確。新控制系統(tǒng)的使用既減輕了操作工的勞動強度，又達到準確計量的目的。
（6）在線診斷和報警功能系統(tǒng)具有分段起動允許條件查詢功能、單機設(shè)備輔助功能起動允許條件查詢功能，控制網(wǎng)絡(luò)和總線故障診斷。
各工藝段均有完善的故障報警功能，可對報警進行確認和復(fù)位，并通過不同顏色區(qū)分報警的狀態(tài)，是已正常，還是仍故障。
（7）遠程復(fù)位電動機起動器功能各工藝段在監(jiān)控機畫面上都有“復(fù)位饋電器”功能鍵，當有電動機過載，可進行遠程復(fù)位；由于使用控制和檢測診斷功能更加豐富的高性能電動機起動器，電動機運行信號的判斷通過檢測是否有連續(xù)的電流來實現(xiàn)，而不是僅僅檢測接觸器是否吸合，使判斷結(jié)果更為可靠；可以在線監(jiān)視電動機電流，便于了解電動機狀況。
（8）上位機與PLC時間同步功能由于有任務(wù)管理，每批任務(wù)完成都有生產(chǎn)報告，而且制絲線工藝段較多，每一段由一個PLC控制，所以上位機與幾個PLC之間就需要時間同步。
考慮到煙廠生產(chǎn)特點，采用功能鍵形式實現(xiàn)時間同步：在上位機作一功能鍵用于PLC時間同步，同時上位機將本機的系統(tǒng)時間送入PLC的時間接收地址（年、月、日、時、分、秒，年份只取后兩位）。PLC判斷時間同步位狀態(tài)為1，則進行時間格式轉(zhuǎn)換，并調(diào)用SFC0設(shè)置PLC系統(tǒng)時鐘一次，實現(xiàn)與上位機時間同步。
（9）基于Web管理（WBM），遠程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上各個交換機通信狀態(tài)，包括各個端口的通信情況。
結(jié)束語
綜上所述，升級改造后的上海高楊國際煙草有限公司制絲線控制系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)硬件