引言：一些卷煙廠原使用的干冰膨脹煙絲（DIET--Dry Ice Expanded Tobacco）生產線的控制系統(tǒng)采用GEM 80系列可編程控制器。由于原生產線電控系統(tǒng)配置陳舊、關鍵件（主要指PLC，輸入、輸出模塊等）老化，同時軟件系統(tǒng)設計靈活性較差，監(jiān)控界面不直觀、友好等因素，致使控制系統(tǒng)無法適應生產線順暢運行。因此控制系統(tǒng)需要更新，以提高生產效率及工藝參數(shù)控制精度。

一、系統(tǒng)總體設計思想及設計方案

根據(jù)原生產線使用的具體情況，必須為新系統(tǒng)量身定做先進可行的電控系統(tǒng)，因為一條生產線電控系統(tǒng)的設計是為機械設備及工藝服務的，但是控制系統(tǒng)的可靠與否將直接影響著工藝參數(shù)的控制精度。

如何在構建新型控制系統(tǒng)時，既能采用當今最新的計算機技術、信息技術、網絡技術，而又能使原有設備充分利用、各設備接口連接通暢，是系統(tǒng)設計所考慮的要點之一。

另一個要點是控制系統(tǒng)在設計時能充分考慮經濟實用性，即指良好的性能價格比。

根據(jù)施工現(xiàn)場的實際使用情況，本著先進性、可靠性、實用性、經濟性的設計原則，確定新系統(tǒng)設計采用西門子公司S7-400系列PLC，原控制面板上的指針式顯示儀表及撥碼開關全部改為觸摸屏或操作員終端顯示及控制。采用先進的現(xiàn)場總線和分布式控制技術，由上位機進行統(tǒng)一實時監(jiān)控，使操作更加直觀，系統(tǒng)更加靈活。采用集中監(jiān)控方案，可最大限度的減少人為干預，提高各項工藝參數(shù)的控制精度，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高自動化程度。

考慮到干冰膨脹線控制系統(tǒng)要求較高安全性的特殊性，其對網絡產品的性能要求較高，例如：通訊速度、通訊可靠性以及總線器件的穩(wěn)定性等要求都較高，因此控制層與工藝段設備操作層之間的通訊采用PROFIBUS-DP 網絡，該網絡是一種經過優(yōu)化的高速的通訊連接，它的設計專門為自動控制系統(tǒng)與分散的I/O設備級之間通訊使用，使用PROFIBUS-DP 可取代24V或4-20MA 的并行信號傳輸。而現(xiàn)場總線產品的關鍵器件選用了德國Beckhoff公司產品。

新型控制系統(tǒng)設計將原CP1，CP2，CP3控制系統(tǒng)全部淘汰，采用西門子公司S7系列PLC與分布式遠程I/O控制系統(tǒng)。同時應用工業(yè)以太網與監(jiān)控機通訊，另外為增加網絡傳輸速度與穩(wěn)定性，遠距離通訊采用光纖進行傳送。整個車間的控制和管理系統(tǒng)網絡結構共分為2層，即設備控制層和監(jiān)控管理層，其示意圖見下圖所示的《網絡結構圖》。

二、控制范圍及工藝簡述

整個控制系統(tǒng)改造范圍包括：

A、進料端 CP3

進料端設備從進料皮帶開始到雙速皮帶機結束，包括喂料機、計量管、皮帶、振槽、超級回潮筒、水分儀、寸動車、貯柜（FIFO先進先出式，兩組）、貯柜（對頂式，兩組）、皮帶秤、雙速皮帶機等設備?；爻蓖惨蟪隹谒挚刂凭取?

B、冷端 CP1

冷端設備從往復皮帶機開始到開松器結束，包括可逆皮帶機、伸縮槽、左右傳輸槽、工藝罐加熱器、過濾泵、空氣壓縮機（2臺）、液壓泵（2臺）、CO2補給泵、CO2壓縮機，CO2干燥器、主制冷機、停機制冷機、冷卻塔風機、冷卻水泵、CO2傳輸泵、貯存皮帶機及開松器等設備。

C、熱端 CP2

熱端設備從電子皮帶秤起到回潮筒后出料振槽結束，包括焚燒爐、電子皮帶秤、廢氣風機、主工藝風機、進料氣鎖、出料氣鎖、旋風除塵氣鎖、帶罩皮帶機及回潮筒等設備。