烟草制丝设备冷凝水回收系统实现中控控制的探讨

烟草制丝设备冷凝水回收系统实现中控控制的探讨

王湘江母文超

（红塔烟草（集团）有限公司云南玉溪653100）

摘要：烟草制丝车间冷凝水回收系统为制丝车间重要保障工序，其功能主要是将车间所排放的冷凝水统一回收至动力车间进行循环使用，从而达到降低能耗，节约能源的作用。烟草制丝车间冷凝水系统接入工业控制以太网网络，可以通过上位WinCC监控系统进行监控，冷凝水项目的重要数值可以通过新建界面反映出来，并且可以实时监控冷凝水收回系统的当前状态，在出现故障或者需要处理的时候能出现报警。完成了预期目标，提高了车间设备的生产效能，并加速了设备信息化基础建设的进程。

关键词：冷凝水回收；工业以太网；监控；信息化

随着烟草行业两化融合的深入发展，卷烟厂信息化及工业化相互融合基础设施设也面临新的挑战，车间部分设备两化融合基础建设并不完善，为了跟紧两化融合的脚步，当前必须加快设备信息化工业化融合进度。

烟草制丝车间冷凝水回收系统为制丝车间重要保障工序，其功能主要是将车间所排放的冷凝水统一回收至动力车间进行循环使用，从而达到降低能耗，节约能源的作用。

冷凝水回收系统作为相对独立的系统，一般并没有连入车间工控网络中。该系统没有办法在上位进行实时监控，无法对其运行状态及设备故障进行诊断，设备参数及命令下达也只能通过本地控制完成，同时该系统属于制丝车间及动力车间设备连接部分，现阶段的设备无法满足其对信息传递的需要。为了实现卷烟厂设备的信息化，智能化，必须考虑将该套系统连接至工厂及车间的生产监控网络中。

冷凝水系统针对现场本地设计简介的操作画面；设备启动命令，设备参数，及设备信息都在本地通过人机交互界面HMI联接进行操作显示。系统上网的总体思路主要为两个方面，一是完善上位界面，新增冷凝水回收工序监控图，二是利用WinCC项目通过专业软件以工业以太网为传输媒介与冷凝水本地系统相联接。若项目完成，可以通过梗线上位监控服务器实时监控冷凝水回收系统实际设备状态信息，从而获得冷凝水的远程监控控制权。

具体可以实现功能主要为传感器、变频器、电机状态、电磁阀等设备参数进行实时监控，同时具有命令控制功能，为了方便操作保养，还优化了HMI触摸屏进行显示操作等功能，整套设备配有独立完善的网络系统，在配置过程中，需对整套系统的网络进行设置，又因车间管理层所使用的网络为工业以太网，必须将整个系统接入监管层网络中。而该系统自身网络出于成本及设备功能及系统稳定性各方面的要求考虑，系统采用PROFIBUS-DP工业网络进行控制。在设计过程中，通过西门子新软件博途软件的编程设计组态，对整个系统的网络进行配置组态，由于该软件是西门子较新的编程软件，配置组态，在线监控及软件下载方面都与我们现实用的S7软件有所区别，因此，在设计操作过程中具有很强的研究意义。

冷凝水上位系统开发及完善，基于梗线监控系统，主要在梗线服务器WinCC项目中添加冷凝水回收监控操作工序，要完成这部分的改进，首先得在WinCC软件中对画面进行设计编写并进行调试，具体步骤为：

1、建立通讯驱动连接。

打开梗线服务器，找到梗线WinCC软件并打开项目，因为需要对梗线监控项目进行扩展，所以我们在WinCC管理变量界面建立新的物理连接，并在该连接下建立变量用以编辑画面使用。

2在通信驱动连接下建立相关变量

通信连接建立后，开始根据需要建立相关变量，所需变量主要是通过车间以太网，来采集冷凝水回收机组的工艺参数及变频器的运行参数，其中包括：罐体压力、罐体温度、冷凝水回收流量及罐体液位、电流、电压、频率、直流回路电压、控制卡温度、转速、散热片温度等，能够充分反映系统运行情况的工况值。

该变量由PLC发送出具体参数，然后与上位WinCC连接，通过物理链接收发相应信号，在此声明后，可以用于编辑画面。

3、变量声明完成后，可以进行画面编辑，根据设备实际情况和系统设计要求对照，画出与之相对应的监控画面，并在画面中体现出系统元件运行的实际数值。因为需要在梗线监控系统添加新的画面，因此还需要进行画面连接，即建立好连接画面，再对实际画面进行编辑。完成后，效果如下图所示：

上位系统完成后，因为要将实际状态和数值传入上位系统，还得对下位PLC程序进行编辑，同时通过博途软件建立以太网通信连接，将冷凝水位于车间网络段中的IP地址下载至冷凝水系统PLC控制CPU中，完成后才能与WinCC上位进行数据交换。

根据冷凝水项目所提供的项目程序资料，以及梗线服务器地址，申请到冷凝水项目的IP地址，这里两套冷凝水回收项目的IP地址为10.96.76.134及10.96.76.135网关地址为10.96.76.1准备齐全后，具体实施步骤如下：

（1）、首先安装并打开博途软件TIAPortalV13，打开软件后，找到所对应的冷凝水项目软件，如图

（2）、博途软件集成了PLC及HMI软件，在其网络设置中，可以同时设置PLC及HMI的IP地址一起接入车间以太网。然后选择网络硬件设置，点击PLC_1图标，进入硬件组态设置画面选择以太网口设置，将需要下载的冷凝水网络IP地址写入设置选项中，并设置好需要使用的网关，这里网关设置为梗线服务器网络。

IP地址下载完成后，就可以进行验证，查看整个项目的实施是否完成。

项目实施完成后，车间冷凝水系统可以接入车间工业控制以太网网络，可以通过上位WinCC监控系统进行监控，冷凝水项目的重要数值可以通过新建界面反映出来，并且可以实时监控冷凝水收回系统的当前状态，在出现故障或者需要处理的时候能出现报警。完成了预期目标，提高了车间设备的生产效能，并加速了设备信息化基础建设的进程。

参考文献：

[1]深入浅出西门子WinCCV6.何华，北京航空航天大学出版社，2004.

[2]西门子工业网络通信指南.崔坚，机械工业出版社，2004.