CAN现场总线技术在烟草制丝线上的应用

图2系统层次划分图

（4）接受中央控制室控制指令、调度指令、参数调节指令，采集现场信息通过网络传送至集中监控层和信息管理层；

（5）贮柜根据工艺要求自动切换；

（6）对被控电机提供完善的过流、过热、缺相、短路保护功能；

（7）采用声、光报警，具有完善的故障检测及报警提示功能。

2、集中监控层功能
（1）监视功能

a.模拟显示各部分设备运行状况，包括设备主要动作的动态显示、电机的运行状况、测控元件状态；

b.工艺参数显示，包括数字、棒图、趋势图等形式；

c.报警显示，用文本或窗口弹出的方式显示当前报警的时间、位置、内容。设报警综合显示界面，显示历史报警的信息；

（2）控制功能

a.全线或局部的启/停及其它操作

b.工艺参数的设定、修改、查询

c.分级授权管理

d.在线编程功能

（3）在线诊断帮助功能

a.诊断功能，出现故障时给出故障的内容及解决方案。

b.帮助功能，提供给操作人员进行操作和维护的在线帮助支持。

3、信息管理层功能

（1）生产管理

（2）工艺管理

（3）质量管理

（4）设备管理

（5）报表生成

六、系统特性

与传统的控制模式相比，基于现场总线控制模式的南宁卷烟厂制丝生产线电控系统具有以下特点：

（1）用分布式I/O代替集中I/O，用总线通讯代替点对点通讯，使系统配置占地面积大大减少，控制电缆、动力电缆和桥架费用减少70%，降低了系统安装成本。现场I/O箱实现设备就近驱动，大大节约安装调试时间。

（2）工艺段划分合理，本电控系统基本上以物料存贮设备（各类贮柜）作为独立工艺段的分割点，使得各工艺段的设备工作状态相对独立。当其中某工艺段设备故障停机甚至掉电时，并不影响其它工艺段的设备运行。同时基于成本方面的考虑，在控制段的划分上根据工艺段的归属设置统一的CPU。全电控系统包括12个独立工艺段，由8个控制段分别实现控制。

（3）系统组态灵活，能迅速适应现场设备的调整。设备数量的变化只需更改对应的现场I/O箱内的配置和控制程序的少量修改。

（4）充分利用CAN总线的开放性，来自不同厂商的执行器件（如变频器、电子秤/核子秤）、连续检测设备（如水分仪、红外测温仪）或自带控制系统的主机设备（如切丝机）均采用现场总线连接，减少了模拟量模块的数量，提高了数据传送的快捷性、准确性，节约了安装时间，方便调试及诊断，从而为进一步实现全线流量、水分、温度的控制精度提供了保证。整条制丝生产线水分控制精度为1%；温度控制精度为2～3℃，配比精度为1%。

（5）充分利用DeviceNet、ControlNet在系统可靠性、实时性、抗干扰性、硬件诊断、系统组态等方面的优良性能及CAN总线确定性的数据传输，十分便于系统的调试和维护。

（6）在元器件的选型上，充分对比了相关牌号的同类产品，从可靠、实用、美观、性价比高等多方面考虑，选择了相关元器件。例如选择了日本Digital公司Proface触摸屏，选择TURCK公司B120系列现场I/O产品及电机启动器，选择丹佛斯的变频器等。这些产品通过现场总线端子或网卡与CAN总线有机结合，充分体现了现场总线开放性好、兼容性强的特点。

（7）在信息管理层采用交换式以太网、基于客户机/服务器体系的数据库系统、大容量高可用度磁盘阵列等成熟的计算机技术，为生产管理、数据保存、数据分析提供强有力的保证。

七、结束语

南宁卷烟厂6000kg/h制丝线电控系统由中国火箭运载技术研究院下属北京长征高科技公司承制，于2003年5月投入运行。检测数据表明，新制丝线流量、水分、温度、掺兑的稳定性、均匀性都有较大幅度提高，使南宁卷烟厂的产品整体质量上升到一个崭新的水平。同时，该系统在品牌选择实现最优化组合方面进行了大胆的探索，为新一代烟草制丝线控制系统提供了成功的范例，必将大大促进CAN现场总线技术在烟草行业的更大规模应用。