基于PLC的烟草企业自动化物流控制系统

基于PLC的烟草企业自动化物流控制系统TobaccoenterpriselogisticsautomationcontrolsystembasedonPLC专业：电气工程及其自动化姓名：指导教师：申请学位级别：学士论文提交日期：2013年6月10日论文提交日期：天津科技大学I摘要随着经济的发展，科技的进步，人们生活水平的不断提高，人们对吸烟与健康问题更加重视，如何提高卷烟产品质量、降低卷烟焦油量、减少吸烟对身体健康的不良影响一直是烟草行业的重要研究内容。以现在国内外的情况看来，基于PLC的自动化物流控制系统对于烟草企业已经越来越重要。其重要意义在于：1保证烟草企业产品的质量。2有助于研究烟草自然醇化的机理和性质。3可以有效地改善企业的生产效率和降低企业的管理难度和一些其他的运营成本，例如人力成本等等。4可以有效地提高生产的安全系数。本研究是针对提高烟草烟草企业的物流控制系统在生产中可以带来的高生产效率。该控制系统分为：数据管理层、集中监控层、过程控制层和设备控制层。该控制系统还包括批次任务管理，集中监控，生产报表和统计，控制设备，保护电机甚至可以在危机是紧急断电，在线诊断，报警，变频控制等很多实用高效的功能。这些功能有利于烟草企业提高生产效率，降低企业的成本，使企业更具备市场竞争力。该系统主控PLC与现场控制站采用分布式I/O结构进行现场通讯，现场控制站分别布置在相应的设备附近，通过星形网络拓扑结构连接工业交换机。现场控制层同时支持串口通讯的PROFIBUS和基于TCP/UDP的PROFINET协议，极大地扩展了系统的灵活性和可靠性，减少了现场电缆的敷设量，降低了建设成本。该系统的主要组成部分包括：储藏室和发酵库温湿度控制系统由：中央控制计算机、无线数据网、工业以太网、大屏显示器、无线ZIGBEE系统、无线检测器（温、湿度传感器）等部分组成。关键词:PLC；物流控制系统；监控IIABSTRACTWiththedevelopmentofeconomy,theprogressofscienceandtechnology,thecontinuousimprovementoflivingstandards,peoplepaymoreattentiontotheproblemofsmokingandhealth,howtoimprovethequalityofcigaretteproducts,reducingcigarettetar,reducetheadverseeffectsofsmokingonhealthhasbeenanimportantpartofthetobaccoindustry.Tothepresentdomesticandforeignsituation,logisticsautomationcontrolsystembasedonPLChasbeenmoreandmoreimportantforthetobaccoenterprises.Becauseofitsimportantsignificance:1ensurethetobaccoenterpriseproductquality.2mechanismsandpropertieshelptostudynaturalalcoholizationoftobacco.3caneffectivelyimprovetheproductionefficiencyandreducethemanagementdifficultyandsomeotheroperatingcosts,suchashumanresourcecostetc..4caneffectivelyimprovethesafetyfactorofproduction.Thisstudyistargetedathighproductionefficiencyimprovelogisticscontrolsystemoftobaccoenterprisesinproductioncanbebrought.Thecontrolsystemisdividedinto:datamanagement,centralizedmonitoringandcontrollayer,processcontrollayerandcontrollayer.Thecontrolsystemalsoincludesabatchtaskmanagement,centralizedmonitoring,productionreportsandstatistics,controlequipment,motorprotectioncanevenalarminthecrisisemergencypower-off,onlinediagnosis,frequencycontrol,manypracticalandefficientfunction.Thesefunctionscontributetothetobaccoenterprisestoimproveproductionefficiency,reducethecostofenterprises,makeenterprisesmorecompetitiveinthemarket.ThesystemmaincontrolPLCandfieldcontrolstationusesdistributedI\/Ostructuresitecommunication,on-sitecontrolstationsarerespectivelyarrangedinthevicinityofthecorrespondingequipment,connectingtheindustrialswitchthroughthestarnetworktopology.ThefieldcontrollayeralsosupportserialcommunicationbasedonPROFIBUSandTCP\/UDPPROFINETprotocol,greatlyexpandingtheflexibilityandreliabilityofthesystem,reducingtheamountofon-sitelayingcable,reducingtheconstructioncost.Themaincomponentsofthesysteminclude:thestorageandIIIfermentationtemperatureandhumiditycontrolsystemconsistsof:acentralcontrolcomputer,wirelessdatanetwork,industrialEthernet,largescreendisplay,wirelessZIGBEEsystem,wirelessdetector(temperature,humidity)andothercomponents.Keywords:PLC;logisticssystem;monitoringIV目录第一章绪论…………………………………………………………1第一节现代烟草企业的背景………………………………………第二节自动化物流系统的重要意义………………………………第二章烟草企业的生产流程………………………………………第一节工艺布局……………………………………………………第二节数据管理……………………………………………………第三节控制系统功能及其特点……………………………………第四节分组加工工艺的特殊功能…………………………………第三章烟草自动化物流工艺设计…………………………………第一节概述…………………………………………………………第二节基本工艺……………………………………………………第三节系统功能……………………………………………………第四节系统建设方案………………………………………………第四章PLC控制系统硬件设计………………………………………第一节硬件设计的要求……………………………………………第二节输送系统的基本控制要求…………………………………第三节仓库系统的控制面板………………………………………第四节编程过程中的问题及解决方法……………………………第五章软件设计……………………………………………………V第一节PLC控制系统软件设计………………………………………第二节PLC控制系统程序调试………………………………………第三节基RFID的卷烟工厂物流PLC控制系统信息层设计………第四节系统设备层的PLC电控网络拓扑设计…………………第五节卷烟工厂物流PLC电控程序设计…………………………第六章结论与展望……………………………………………………参考文献…………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………天津科技大学2013届本科生毕业设计1第一章绪论第一节现代烟草企业的背景在现代社会里，烟草行业一直备受争议，人们对吸烟与健康问题日益关注，如何提高卷烟产品质量、降低卷烟焦油量、减少吸烟对人体的不良影响一直是烟草行业的重要研究内容，它直接关系到烟草行业能否实现可持续发展，随着国民经济的快速发展，我国烟草行业的规模也在不断扩大，并成为国家的经济支柱产业之一，所以面对国际禁烟浪潮和世界卫生组织框架条约束缚，烟草行业健康地、可持续地发展具有现实的意义。烟草行业在我国属于传统轻工业之一，其生产过程十分复杂，而烟草仓库仓储和管理工作质量是烟草生产和销售中的关键环节，因此建设烟草仓库实时监测控制系统具有非常重要的实际意义和应用价值。而且在卷烟生产和储存过程中，对于烟草质量的保证至关重要。烟厂中的仓储环境对卷烟品质影响很大，传统烟草仓库环境质量采用人工测量记录，管理人员对仓储环境缺乏有效的监测手段。信息化水平的提高，为改进烟草行业生产和销售阶段的仓储管理方式提供了新的手段，研究建立高效的烟草仓库远程环境监测系统具有非常重要的实际意义和应用价值。目的：烟厂建设本着烟草行业发展方向和产业结构调整政策，大力推进技术进步和产业升级，以科技创新提高生产力水平，充分利用企业现有资源，带动生产要素的合理流动，使企业资源得到优化配置和充分利用，尽量节省建设投资。网络视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。它能将监控系统和计算机网络系统连接起来，使两个相互独立的系统开始走向融合，在理念和方式上取得了重大突破。利用计算机网络技术，将封装成IP包的监控信息传送到网络上，与现有的信息管理系统融为一体，使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用，提高管理水平和管理效率。网络视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴，在其基础上增加了管理的概念。它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。“十二五”规划明确提出要以加快经济发展方式转变为主线，发展战略新兴产业，推动物联网研发应用，同时烟草行业“卷烟上水平”总体规划进一步强调要积极推动中国物联网建设，瞄准物联网前沿技术，努力建设覆盖全领域，全过程的中国烟草物联网。基于当前烟草行业在仓储物流方面的物联网（主要是传感器，条码技术，射频识别技术RFID）应用已基本成熟,北京九纯健应用无线数据天津科技大学2013届本科生毕业设计2网络，把环境监测、安防、视频监控三者相结合进行有效联动，形成网络智能化监测系统，以有效解决企业的安全隐患（防火，防水，防潮，防盗,防入侵），并提供准确的实时数据，在烟草的储存与片烟醇化方面提供有利的数据支持，以便企业可以减少各种损失，降低烟草企业生产成本，提高经济效益。第二节烟草企业基于PLC建立自动化物流控制系统的重要意义(1)保证烟叶的产品质量卷烟成品的质量主要由原材料烟叶的质量决定，烟叶质量在经过挑选后都具备了较高的品质，而持续保持高品质最关键的环节就是其存放环境，由于烟叶储存的特殊性，使得烟叶的存放成为烟厂生产过程中一个很重要的环节烟叶的特性之一是在高温环境下容易