CAN現場總線技術在煙草制絲線上的應用

圖2系統層次劃分圖

（4）接受中央控制室控制指令、調度指令、參數調節指令，采集現場信息通過網絡傳送至集中監控層和信息管理層；

（5）貯柜根據工藝要求自動切換；

（6）對被控電機提供完善的過流、過熱、缺相、短路保護功能；

（7）采用聲、光報警，具有完善的故障檢測及報警提示功能。

2、集中監控層功能
（1）監視功能

a.模擬顯示各部分設備運行狀況，包括設備主要動作的動態顯示、電機的運行狀況、測控元件狀態；

b.工藝參數顯示，包括數字、棒圖、趨勢圖等形式；

c.報警顯示，用文本或窗口彈出的方式顯示當前報警的時間、位置、內容。設報警綜合顯示界面，顯示歷史報警的信息；

（2）控制功能

a.全線或局部的啟/停及其它操作

b.工藝參數的設定、修改、查詢

c.分級授權管理

d.在線編程功能

（3）在線診斷幫助功能

a.診斷功能，出現故障時給出故障的內容及解決方案。

b.幫助功能，提供給操作人員進行操作和維護的在線幫助支持。

3、信息管理層功能

（1）生產管理

（2）工藝管理

（3）質量管理

（4）設備管理

（5）報表生成

六、系統特性

與傳統的控制模式相比，基于現場總線控制模式的南寧卷煙廠制絲生產線電控系統具有以下特點：

（1）用分布式I/O代替集中I/O，用總線通訊代替點對點通訊，使系統配置占地面積大大減少，控制電纜、動力電纜和橋架費用減少70%，降低了系統安裝成本。現場I/O箱實現設備就近驅動，大大節約安裝調試時間。

（2）工藝段劃分合理，本電控系統基本上以物料存貯設備（各類貯柜）作為獨立工藝段的分割點，使得各工藝段的設備工作狀態相對獨立。當其中某工藝段設備故障停機甚至掉電時，并不影響其它工藝段的設備運行。同時基于成本方面的考慮，在控制段的劃分上根據工藝段的歸屬設置統一的CPU。全電控系統包括12個獨立工藝段，由8個控制段分別實現控制。

（3）系統組態靈活，能迅速適應現場設備的調整。設備數量的變化只需更改對應的現場I/O箱內的配置和控制程序的少量修改。

（4）充分利用CAN總線的開放性，來自不同廠商的執行器件（如變頻器、電子秤/核子秤）、連續檢測設備（如水分儀、紅外測溫儀）或自帶控制系統的主機設備（如切絲機）均采用現場總線連接，減少了模擬量模塊的數量，提高了數據傳送的快捷性、準確性，節約了安裝時間，方便調試及診斷，從而為進一步實現全線流量、水分、溫度的控制精度提供了保證。整條制絲生產線水分控制精度為1%；溫度控制精度為2～3℃，配比精度為1%。

（5）充分利用DeviceNet、ControlNet在系統可靠性、實時性、抗干擾性、硬件診斷、系統組態等方面的優良性能及CAN總線確定性的數據傳輸，十分便于系統的調試和維護。

（6）在元器件的選型上，充分對比了相關牌號的同類產品，從可靠、實用、美觀、性價比高等多方面考慮，選擇了相關元器件。例如選擇了日本Digital公司Proface觸摸屏，選擇TURCK公司B120系列現場I/O產品及電機啟動器，選擇丹佛斯的變頻器等。這些產品通過現場總線端子或網卡與CAN總線有機結合，充分體現了現場總線開放性好、兼容性強的特點。

（7）在信息管理層采用交換式以太網、基于客戶機/服務器體系的數據庫系統、大容量高可用度磁盤陣列等成熟的計算機技術，為生產管理、數據保存、數據分析提供強有力的保證。

七、結束語

南寧卷煙廠6000kg/h制絲線電控系統由中國火箭運載技術研究院下屬北京長征高科技公司承制，于2003年5月投入運行。檢測數據表明，新制絲線流量、水分、溫度、摻兌的穩定性、均勻性都有較大幅度提高，使南寧卷煙廠的產品整體質量上升到一個嶄新的水平。同時，該系統在品牌選擇實現最優化組合方面進行了大膽的探索，為新一代煙草制絲線控制系統提供了成功的范例，必將大大促進CAN現場總線技術在煙草行業的更大規模應用。