烟草卷接包车间设备控制系统分析

摘要：卷接包车间是卷烟企业的重要加工场所，在烟草生产中发挥着关键作用。内部所含生产设备多种多样，其中包括卷烟机、接收机、成型机、包装机、喂丝机等，不同生产设备的运作方式和作用各不相同，既有并行的设备，也有单独工作的串行设备，彼此之间存在着密切的联系。设备控制系统在这里发挥着重要作用，提高控制合理性和有效性可以在很大程度上保证设备的运行效果，提升烟草企业的生产效率和经济效益。文章以此针对基于产品牌号的烟草卷接包车间设备控制系统做了分析，以期可以增强卷烟企业生产管理的可视化和精益化。

关键词：烟草企业；烟草卷接包车间；设备控制系统；产品牌号

1卷接包车间设备控制系统控制范围和控制对象

1.1供丝段

首先是贮丝柜放丝，随后经放丝路径到喂丝机，到牌号分配站，再经风送除尘到卷接机台，供丝段主要对这些环节进行控制。

1.2卷接包工艺段

这个过程包括的内容有卷接集中除尘、集中除梗、嘴棒发射和接收、集中供胶、压缩空气以及项目的改造和增设的集中控制。

1.3条烟成品输送段

这个阶段主要包括条烟提升、条烟装封箱、打码以及成品输送。

2卷接包车间设备控制系统的现状

卷烟企业的卷接包车间中主要有输送、喂丝、送丝、除尘、滤棒、成品输送、制冷以及物流等系统，具体特点如下：

2.1关系复杂

每个系统间的关系极为复杂，在实际生产过程中每个系统直接都存在或多或少的业务联系，有直接联系，也有间接联系，在关联需求和物流流程方面也比较繁琐。

2.2独立管理

不同系统中之间的管理和控制是具有一定独立性的，没有太多的关联。主要依靠信号连锁，缺乏统一的信息系统。

2.3状态不同

有的设备需要进行电控设计；有的则自带电控系统，完全独立运行，自行管理。上述分析可以发现，从目前的情况来看，在卷接包车间设备的运行中，管控具有一定的分散性，为了更好的管理这些设备，有必要加强集中控制系统的研究。现在一些企业也注意到了设备集中管控的重要性，但是在实施过程中仍然存在一些问题，主要针对个别子系统进行，导致管控缺乏全面性，并没注意到所有的细节。眼下社会经济不断发展，科技也在不断进步，传统的控制手段已经无法满足实际所需，不仅要保证设备的良好运行，还要自带生产管理功能，并将其集中到一起进行统一控制和管理，不断创新和升级技术手段。

3基于产品牌号的烟草卷接包车间设备控制系统设计

3.1设计原理

卷接包车间设备多种多样，林林总总不下百种，但是现场生产的牌号仅仅只有十几种，对此，企业则以牌号为基础打造虚拟的生产线，然后利用信号连锁将生产同一牌号产品的设备集中在一起作为一条生产线，这样每条虚拟生产线都有相对应的牌号，在锁定该生产线上设备的同时对相关数据进行统一计算和分析，这样就可以使得生产同一牌号产品的设备集中在一起接受统一管理。

3.2设计过程

（1）网络架构设计。卷接包车间含有很多的子系统，网络结构十分复杂繁琐，车间内控制与通信网络平台的构建主要依靠工业以太网、信息以太网以及工业现场总线三者之间的结合。从而为卷接包区域各子系统实现集中自动化控制创造了良好的条件。信息以太网主要的任务是实现各设备之间的信息传输与通信，需要连接计算机、打印机以及服务器等设备，中央控制端和厂级网络之间需要设置专门的防火墙设备；工业以太网主要包括设备控制网和监控主干网两部分，主要的任务是负责各子系统PLC与PLC之间的数据传输。（2）虚拟生产线设计。根据卷接包车间设备控制系统的控制范围可以将生产子系统划分为供丝段、生产段、输送段、除尘段以及其他系统等五个子段。以各自生产的卷烟牌号为主，将其生产中涉及到的自动化控制子系统组合在一起，然后构建不同的虚拟生产线，同时根据实际情况制定完善的防错牌控制机制。在生产过程中以不同的卷烟牌号为基础，将生产同一牌号产品的设备组成一条生产线，其中包括所有相关设备，无关并行还是串行。这样一来同一条虚拟生产线上的设备就可以实现同时产生或完任务，不仅有效控制了每个设备生产的同步性，也在一定程度上实现了设备控制管理的精益化。（3）卷包机台综合柜的设计。卷包机台综合柜的主要目的是为了解决控制子系统间在信息交互方面存在的困难，主要任务是负责采集卷包机组的联锁控制信号以及实现控制连锁。网络设备和动力设备相互间是隔离的，并不会产生干扰。这个设计将控制柜和配电柜结合到了一起，不仅节省了空间上得占用，也增加了功能的合理性，同时还降低了投资成本，更实现了设备的即插即用。（4）生产控制中心的设计。设备控制系统按照相关标准和规范对子系统进行了统一的集中管理，建立专门的卷接包生产控制中心，实现了调度、生产以及管理的一体化，主要任务是指导生产任务，引导工作人员全面了解生产现状和计划信息，从而更好的执行生产任务，保证整个卷接包车间生产管理的公开化和透明化。本生产集中控制系统主要分为五部分，分别是生产任务调度执行模块、综合监控模块、信息管理模块、信息模块以及系统维护模块。

4卷接包车间设备控制系统应用效果

4.1理清了内部关系

该控制系统的建立为烟草卷接包车间的生产打造了良好的管理平台，构建了完善的管理机制，将车间内部各系统之间错综复杂的关系变得更加清晰而有层次。方便了企业的生产指导和管理。

4.2提高了卷接包生产过程的自动化水平

设备控制系统的设计与应用加强了对卷接包车间生产流程的管理力度，以卷烟牌号为主导，构建了多条虚拟生产线，改变了设备原有的分散管理模式，将多个独立的设备集中到了一起实行统一换牌管理，提高了生产流程的连续性，避免出现脱节问题。同时卷包机综合柜的设立满足了设备在安装和使用等方面的不同需求，有效减少了一些不必要的麻烦。

4.3实现了卷接包过程的数字化和可视化管理

生产监控系统的建立有效增加了整个生产过程的可视化和数字化，让工作人员可以随时了解到设备运行情况以及实时生产状态，减低了设备运行风险，减少了生产中不必要的麻烦。在控制中心的监控界面上可以清楚的区分出产品的不同牌号，方便了产品管理，在很大程度上提高了管理效率。

5结束语

综上所述，卷接包车间设备控制线系统的设计与应用对于烟草企业的生产和发展来说有着重要作用，其不仅实现了产品生产的精益化与可视化管理，也有效减少了设备运行故障，降低了生产成本，避免产品出现错牌现象，提高了产品生产效率，对于促进烟草企业实现健康、可持续发展来说有着重要的现实意义。

作者:刘 旸 赵艳妮 单位:红塔烟草（集团）有限责任公司

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