探討煙草制絲過程自動化發(fā)展

梁通

（保定卷煙廠制絲車間，河北 保定 071000）

一、制絲線生產(chǎn)工藝概述

卷煙廠香煙制造工藝的主要過程包括三部分，分別是制絲、卷接和包裝。其中，制絲作為原材料加工的重要環(huán)節(jié)對于香煙制造具有重要的影響，在制絲工序中，初烤、復(fù)烤和發(fā)酵是制絲工藝的基礎(chǔ)性原料準備工作，制絲工藝要按照煙葉原料的特點經(jīng)過嚴密的工序?qū)⑵渲谱鞒蔁熃z。在整個制煙流程當(dāng)中，制絲工藝所需要的時間最常，涉及的工序最繁瑣，使用的設(shè)備也最多。因為不同卷煙廠的原材料各有不同，相對應(yīng)的制絲工藝也各有差別。傳統(tǒng)的制絲生產(chǎn)線是將把煙為原料通過復(fù)雜的制作工藝制出煙絲，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我國大部分企業(yè)隨著國際化發(fā)展的方向開始將打葉復(fù)烤葉片、煙?；驘煵荼∑鳛橹平z原料，從而簡化制絲流程，逐漸實現(xiàn)制絲工藝的現(xiàn)代化發(fā)展。

二、制絲控制系統(tǒng)現(xiàn)狀及趨勢

20 世紀八十年代末，我國開始引用世界上先進國家的制絲加工處理技術(shù)，旨在強化產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)投入，大部分卷煙廠通過電氣控制生產(chǎn)線實現(xiàn)了電器加控制儀表向PLC 控制型轉(zhuǎn)化，基本實現(xiàn)了制絲工藝的自動化發(fā)展，在一定程度上實現(xiàn)了工藝的穩(wěn)定性和高效率化發(fā)展。雖然在產(chǎn)量和消耗上實現(xiàn)了發(fā)展，但隨著社會發(fā)展的腳步，卷煙廠開始思考應(yīng)該在檢測和控制制絲生產(chǎn)線的全過程中引入自動化，爭取實現(xiàn)控制原料投入、提高產(chǎn)品產(chǎn)出率以及產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)機器應(yīng)用效率的整體提高等過程化的完善。最近一些年，受互聯(lián)網(wǎng)電子信息技術(shù)的影響，制絲生產(chǎn)過程已逐漸形成自動化的發(fā)展形勢，總結(jié)起來主要包括以下幾部分：

（一）PLC-JI 智能儀表的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式

制絲工作設(shè)備由PLC 和智能儀表進行控制，PLC 對生產(chǎn)順序進行管理，智能儀表管控生產(chǎn)過程。上位機通過對智能儀表顯示出的數(shù)據(jù)進行搜集和整理，之后有針對性地開展組織程序工作。工作人員只需要通過觀察電控柜就能實現(xiàn)對生產(chǎn)流程運行的整體管控，電控柜上的開關(guān)按鈕能夠第一時間控制機器的運行和關(guān)閉，這種設(shè)備模式在使用的時候最大的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的分離管理，能夠提高系統(tǒng)的獨立維護性，但因為數(shù)據(jù)也相對獨立，整體管理性能較差。

（二）PLC-JI 人機界面的系統(tǒng)模式

制絲線生產(chǎn)設(shè)備主要受PLC 的管理。其設(shè)備的控制和管理順序都需要在PLC 的管控下完成，其對應(yīng)的操作站在中央管理室的控制下分別作用各個環(huán)節(jié)。這種模式能夠在集中監(jiān)控的有事下，實現(xiàn)對生產(chǎn)線的整體管理，可以協(xié)調(diào)不同生產(chǎn)工藝階段的各項操作。

1.PLC 加上位機的系統(tǒng)模式

這種系統(tǒng)模式主要是以PLC 作為主控制器，針對不同的制絲工藝階段展開分別控制。在不同的工藝段制定出模擬生產(chǎn)狀況的顯示器，另配有展示現(xiàn)場工藝參數(shù)的指示板，上位機能夠協(xié)調(diào)并監(jiān)測整個生產(chǎn)線的情況，可以對整體生產(chǎn)流水線進行控制。這種模式能夠?qū)崿F(xiàn)控制的分散和系統(tǒng)管理，可以在整體上監(jiān)控流水線情況，雖然使用了工控軟件，但它卻沒有和生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)交換和共享能力[1]。

2.PLCJJI 局域網(wǎng)系統(tǒng)模式

這種系統(tǒng)一般是在信息和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中構(gòu)建起來的，能夠?qū)た剀浖蛿?shù)據(jù)信息進行集中地管理，及時觀測其中的數(shù)據(jù)變化。

3.PLC 加現(xiàn)場總線系統(tǒng)模式

這種模式通過現(xiàn)場總線技術(shù)對各個儀表或者機器部件進行管控，實現(xiàn)連接安裝的基礎(chǔ)性工作。

不同的模式都展現(xiàn)了卷煙廠制絲線電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展過程，在整個發(fā)展進程中，逐步解決了基本加工工藝的自動化發(fā)展，能夠從整體上控制生產(chǎn)流程，對于基本的數(shù)據(jù)有相對獨立和科學(xué)的搜集和控制作用，也就是說，現(xiàn)場總線模式將會成為日后生產(chǎn)線的主要發(fā)展方向。

三、制絲系統(tǒng)的整體控制層次分析

分析制絲系統(tǒng)的整體控制層次主要包括三部分，分別是集中監(jiān)控層、設(shè)備控制層和設(shè)備層。三個層次各自功能獨立，整體結(jié)構(gòu)又互相依托，主要依靠計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)靈活的功能配置安排得以實現(xiàn)。制絲系統(tǒng)的不同功能所涉及的內(nèi)容和范圍各有差別，相對應(yīng)的系統(tǒng)平臺也各自獨立。系統(tǒng)不同功能層所負責(zé)管理的內(nèi)容和區(qū)域各有不同，作用于不同功能的系統(tǒng)也有所差別，現(xiàn)場設(shè)備層包括多個機器部分，也就是說對于控制管理的所有部分都會在現(xiàn)場設(shè)備層得以實現(xiàn)，同時對控制對象進行管理。

設(shè)備控制層的中央處理器負責(zé)將設(shè)備的管理狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等內(nèi)容傳送給集中監(jiān)控層，集中監(jiān)控層負責(zé)向設(shè)備控制層輸送設(shè)備的配方、前方管理狀況和相應(yīng)的管理數(shù)據(jù)等信息，向下控制生產(chǎn)線設(shè)備層上的設(shè)備對整個生產(chǎn)工作具有計劃安排作用。系統(tǒng)應(yīng)用的是人機界面+PLC 的結(jié)構(gòu)模式，這種管理模式能夠從模板執(zhí)行的角度控制各個階段的信息，實現(xiàn)不同CPU 管理界面的內(nèi)部管理，將輸出的數(shù)據(jù)通過模板輸送到不同的執(zhí)行流程，實現(xiàn)相對應(yīng)的系統(tǒng)服務(wù)[2]。

結(jié)論

本文主要分析制絲生產(chǎn)線中自動化工藝的特點和應(yīng)用，在實際分析的基礎(chǔ)上提出了制絲系統(tǒng)的整體控制層次分析，探究整體自動化控制方案的細節(jié)，為今后卷煙廠制絲車間自動化的發(fā)展起到一定參考作用。