1、前语
卷烟企业的出产流程，主要是：制丝、卷接、包装。而制丝线(Prime line)是确保确保卷烟质量安稳的出产线，一起制丝线也是的工艺流程最长、工序最冗杂、设备品种最多的出产线。制丝线的主动操控方法，是按叶线、梗线、配比、加香加料等工艺段区分,先独立经过PLC挂接现场总线(Fieldbus)的方法完结工艺段的操控，然后再经过以太网(Ethernet)将各工艺段相联,终究完结相应的数控收集、监控。这种操控形式在当时的卷烟行业界得到了最广泛的运用。
2、当时制丝线电控体系简介及问题剖析
2.1卷烟厂制丝线电控体系
制丝线电控体系是卷烟厂制丝出产线的操控中心。原电控体系的各个工艺段由PLC、触摸屏、现场I/O站组成操控体系，现场总线将各部件联接;现场层与监控管理层经过以太网交换机进行联接。在出产现场，各工艺段的PLC担任本工艺段的操控，根据出产工艺要求，发送相应操控指令;现场总线传送指令抵达现场I/O站,完结对现场履行器材的操控,一起收集现场传感器的信号,回传至PLC。触摸屏显现相关的出产参数，供现场人员了解出产线状况，接纳现场人员的出产操作指令。监控管理层,交换机经过以太网将现场层与监控管理层联接。服务器收集现场的出产信息，生成相应报表;监控计算机实时监控现场出产状况,并可发布出产调度方案。
2.2现有体系存在的问题
在原电控体系中，各工艺段相对独立，工序固定单一，合适固定产品的大批量出产。但当时卷烟市场竞争剧烈，新产品的开发投产要求工艺技术不断改进，此刻这类电控体系的刚性就暴露无遗。工艺段进行调整时，整个工艺段的电控体系要从头规划;制丝线的整线调整就等同于新建一条出产线。此外，现场触摸屏的人机界面功用单薄，并且当现场操作触摸屏出现问题时，其所担任的监控的工艺段就无法完结人机交互的功用;更为严重的是，当操控体系的会集监控计算机停机(包括正常停机和毛病停机)时,整条制丝出产线就不能正常出产。整个电控体系结构冗杂、难于保护，无法习惯现在先进的柔性出产理念的要求。
3、新电控体系的规划
3.1操控体系的挑选
卷烟厂的主动化已由简略的出产车间主动操控、办公室的计算机运用，延伸到了管理层、操控层、现场层的方方面面。正如菲尼克斯电气在2004年初次提出信息操控一体化的理念 — 即以实时工业以太网(Real Time Ethernet)完结企业界一切设备的联接,完结信息流的四通八达。在此选用的工业以太网PROFINET,正是根据这一理念,由INTERBUS CLUB(由菲尼克斯电气主导)与PROFIBUS USER ORGANISATION(由西门子主导) 一起推出了。
PROFINET是一个全体的解决方案，它运用TCP/IP和IT规范，契合根据工业以太网的实时主动化体系。PROFINET能够完结与现场总线的无缝集成;它能够满意用于一切客户需求的一致的通讯，将现场总线传输现场信息的实时性、运用方便、确诊功用强和经济性的特色，与工业以太网的多主站、通用性、一起能够经过选用不同速率来传输大数量信息的特色有机地结合起来。
3.2现场操作员终端的挑选
为更好地完结现场监控，此次选用了PPC 5315工控机(菲尼克斯电气)。此种类型的工控机满意了原有的现场显现需求，一起供给通用的WINDOWS运转渠道,能够一起运转多套主机商开发的程序;PCI、ISA通用扩展槽、双以太网口等接口,使经过外接扩展卡增强体系功用反常简略。别的考虑到工业现场温度较高、湿度较大、且粉尘较多、设备作业时轰动频率大，此工控机选用无电扇规划、工业硬盘且带防震设备设备。可保护性较好，一起数据信息得到杰出保护。
3.3其它操控体系器材的挑选
正常状况下，PLC、现场I/O等器材，选用契合IEC规范的产品即可。不过，因选用了最新的工业以太网PROFINET，相关器材的接口就有了新的要求。PLC要求具有PROFINET接口,现场I/O子站的耦合器要求具有PROFINET接口。此外，交换机要求支撑PROFINET功用，这样才干传送实时信号。
4.操控体系施行
4.1新操控体系的树立
PROFINET交换机构建冗余光纤环网，各工艺段的电气设备不再按物理区分,悉数就近接入工业以太网PROFINET。各工艺段的逻辑结构在组态时完结，与硬件方位无关。
现场操作员终端经过PROFINET与一切操控段PLC通讯，完结对相关操控段设备的授权监控，一起还经过PROFINET与出产管理层衔接，直接从出产管理层取得出产作业方案、批次使命、配方参数等出产数据,并将相关出产段的出产信息传递给出产管理层。
数据服务器相同经过以太网接入工业以太网PROFINET，收集相关数据。无线以太网交换机能够使工程师的无线设备快捷地连入网络开展作业。
4.2新的制丝线操控流程
主动配叶工序依照卷烟叶组配方要求，完结片烟质料和烟梗的主动组配;片烟预处理工序将各类型等级的片烟加温回潮松懈、加料，根据叶组配方要求完结批量配叶使命;制叶丝工序将混合后储存到规则时刻后的烟片由贮叶柜输出，经筛分、切丝、叶丝加湿进入烘丝环节;烟梗预处理工序将烟梗回潮软化，具有烟梗制丝的条件;制梗丝工序将处理好的烟梗由贮柜输出，经蒸梗、压梗、风冷、金属勘探等,进入切梗丝机;混合加香工序完结叶丝、梗丝、二氧化碳胀大烟丝、薄片丝、回用烟丝的份额掺兑和均匀加香;贮丝喂丝工序将加香后储存8小时以上的烟丝送至对应的卷接机组。
4.3操控网络构建的关键
传统的现场总线操控体系，要求同一工艺段的电气器材有必要经过总线电缆直接相连。工业以太网PROFINET无此要求，只需就近将电气器材接入交换机，在组态时就可完结逻辑结构的构建。因此在此要求打破旧有的思想，根据信息网络的优势来完结网络构建。
新的工业以太网PROFINET操控体系,带来一个问题,很多的设备直接连在网络中，导致很多的数据包充满网络，形成通讯效能下降。解决办法便是运用VLAN(虚拟局域网)，即在交换机中发动VLAN功用(拜见详细产品说明书)，将逻辑上归于同一工艺段的电气器材划归同一个VLAN。
5、结语
新电控体系的PROFINET网络集成了强壮功用,从网络设备到根据web确诊的整个主动化解决方案的完结;PROFINET的模块化结构可十分容易地扩展和包括其他功用;PROFINET供给规范化的独立于制造商的工程接口,它能够方便地把各个制造商的设备和组件集成到单一体系中。PPC5135的人机界面友爱，不只使现场的监控更快捷，一起其通讯功用使车间总控室能够实时监督现场出产状况。 新的操控体系将网络通讯协议简化为一种，极大地节省了构建本钱、未来保护本钱。一起为未来柔性制丝体系的构建打下了杰出的根底。
