烟草制丝线在具体的生产过程中包括了批次备料、条码复检、烟包拆箱、片叶切片、松散润叶、切丝烘丝、掺配加香、工艺储存等工艺过程,在这些过程中会使用到大量的制丝工艺设备,每种工艺设备各司其职又相互关联来共同完成制丝工艺,这中间就需要制丝集控系统将各类工艺设备按照生产工艺的要求进行组合并形成连续的生产工艺流程。当然不同的烟草生产厂家根据自身产品的要求,在一些具体的制丝过程中,工艺流程会有所不同,但基本的制丝加工工艺是相同的,典型的制丝生产工艺流程如图1-1所示。烟草制丝生产过程作为卷烟生产企业中的一个重要环节,与企业实施整体集成管理是密不可分的,从构建企业 MES 系统的角度出发,制丝集控系统应该定位在完成生产实时监控、生产任务的接收和对生产线相关数据采集的层面上,为 MES 系统做好数据基础,在集控系统的架构规划、设计时以此为出发点,满足制丝工艺、上层管理及控制的要求。
随着工业控制技术的发展和信息化建设步伐的加快,烟草行业对制丝生产线的排产、质量、工艺、消耗等方面的要求也是越来越高;结合国内外众多的先进控制系统的经验,采用集中-分散型的工业总线控制方式, 同时为了保证集控系统能够稳定、可靠的运行,从网络系统架构、集成软件平台、工艺段(组)的划分、主要设备的控制程序等方面去考虑设计。按照制丝工艺要求,制丝生产线会根据完成不同的功能而划分成段,而每个段也是由众多的设备组成,有些为单机设备且自带控制系统,因此,通过对制丝生产线的组成及控制间相互关系进行重新分析和梳理,在生产线划分成段概念的基础上,再在段内根据前后设备联系的紧密程度划分成组,其中紧密程度相当的普通设备(不自带控制系统)通过现场智能终端进行集中-分散控制,对于设备间紧密程度较高的设备则组合成一组,由一个独立的智能终端进行控制,使得若干个紧密度较高的设备自成一体,便于其内部控制的稳定可靠,也使得控制架构清晰明了,便于维护分析。在网络控制上,将段中各个独立的智能终端通过工业以太网(个别终端通过其它协议)连接到段内主 PLC 上或集中到段内光纤交换机上,并按照交换数据量的大小确定智能单机设备是连接到主干环网上还是对应的段内子网上;将主干环网上光纤交换机通过冗余光纤进行连接组成控制环网,用同样的方式连接组成管理环网,从而构成制丝集控系统的双环网冗余架构。