制丝线节能控制的研究与应用.docx

制丝线节能控制的研究与应用【摘要】通过研究制丝线各工艺段运行控制从自动化程度、节能效果、可靠性、安全性、经济性等方面确定了最佳节能方案―单元控制。进行了硬件组态划分了各工艺段的控制单元建立了节能控制框图采用PROFINET总线控制技术使用S7程控语言编写了节能控制程序并现场调试在线使用实现了制丝线节能控制。【关键词】节能；PLC控制；程序1.前言随着计算机技术、网络技术、通讯技术、自动控制技术的发展国内烟草行业的制丝生产线大都已成功的实现了管控一体化实现了制丝线的网络化、数字化。当前企业为了提高自身的市场竞争力不断的优化工艺流程提高产品质量提出了工艺流程再造工程。针对工程研究新的控制开发新的控制程序节约能源消耗将是各行各业经济新的增长点。2.提出问题我厂制丝分为叶片工艺线ZS1、叶丝工艺线ZS2、梗工艺线zs3、掺配加香工艺线zs4四条工艺线采用分组柔性化加工生产工艺延长了各工艺线的工艺流程。底层采用S7-400PLC（可编程序控制器）程序控制上层采用集中控制。各工艺线设备从最前端一台顺序启动整线运行。整线运行模式、中间缓存柜、计量管的使用及跨厂房送料加工延长了设备空转待料时间延长了设备磨损时间、增大了能源的消耗。PLC的应用使得控制能力增强优化制丝线控制方式创新控制程序实现制丝线节能控制。3.分析问题3.1制丝线分段工艺过程的分析。3.1.1叶片工艺线ZS1的运行控制叶片工艺线ZS1自动完成开包、切片、回潮、除杂、搀兑、一次加料、二次加料等加工过程。3.1.2叶丝工艺线ZS2的运行控制叶丝工艺线ZS2自动完成回潮、切丝、烘丝、搀兑等加工过程。3.1.3梗工艺线zs3的运行控制梗工艺线zs3自动完成洗梗、润梗、压梗、切丝、加料、烘丝、分选、加香等加工过程。3.1.4掺配加香工艺线zs4的运行控制掺配加香工艺线ZS4自动完成掺配、加香等加工过程。3.2制丝各工艺线过程控制框图（见图2.1）生产过程中设备运行有两种状态一是组合启动整线运行状态；二是组合停止状态。4.解决问题4.1确定节能最佳方案为了实现节能控制我们提出了多种方案。并对提出的方案采用模拟实验或现场调查从自动化程度、节能效果、可靠性、安全性、预计有效性、经济性等方面确定了最佳方案。4.1.1最佳的控制模式―单元控制单元控制模式把各个工艺线划分为若个控制单元根据物料的走向逐个单元自动启动运行。4.1.2最佳输料模式―变频调速输料采用变频调速输料：缩短了料头、料尾送料时间能最大限度的减少设备空转提高工艺线流量的稳定性。4.1.3最佳的硬件配置―采用西门子CPU416-3可编程控制器西门子6ES7416-3XL04-OABOCPU416-3可编程控制器具有MPI、PROFIBUS、PROFINET三中接口程序内存大（2.8M）执行速度相对快能满足节能控制需要。4.1.4选择最佳的连锁方式―同一PLC内采用软件连锁方式PLC间硬件+软件连锁方式同一PLC内采用软件连锁方式PLC间硬件+软件连锁方式优点：充分发挥软件连锁和硬件连锁方式的优点最大限度的减少连锁失真。4.1.5选择最佳的控制程序结构―标准功能块分态调用在生产过程中制丝线自动启动运行有两种状态一是空车启动运行二是载料启动运行。空车启动运行按控制单元启动。载料启动运行设备必须从前到后顺序启动整线运行次运行模式适用标准功能块分态调用。4.2硬件组态4.2.1设计连锁数据通讯的电路示意图（见图3.2.1）4.2.2连锁数据通讯的硬件组态图（见图3.2.2）4.3编写控制程序4.3.1确定技术路线（见图3.3.1）4.3.2数据处理数据传递方向见图3.3.24.3.3编写控制程序根据设计的电路图确定具体的输入、输出地址。使用S7程序控制语言根据确定的技术路线和具体的节能控制方法编写叶片线ZS1、叶丝线ZS2、梗线ZS3、掺配加香线ZS4节能控制程序。4.3.4模拟调试为了保证本次项目活动的成功编写好节能控制程序后首先在监控计算机上模拟调试节能控制程序。4.3.5在线使用根据设计的电路图在各个子站中安装线路通过工业以态网下载控制程序到PLC中现场调试控制程序并在线使用。5.结论制丝投料生产时各条工艺线设