贵阳卷烟厂易地改造制丝线电气控制集成系统(3)

集控系统向设备控制系统传递的信息有：工艺配方参数、操作指令（设备的启动、停止等）、设备参数设定值（电动机的运转频率）、生产参数设定值。

设备控制系统向集控系统传递的信息有：设备状态数据、制丝设备故障检修时间（用于计算生产作业率）、各机组电控系统、质控系统和设备故障检测系统反映的全面数据、各机组的实时生产数据及其累计值、反映产品质量的数据、反映设备效率的数据、烟丝实时生产数据（包括温度、含水量、重量、香料量等工艺数据）、批次和储柜信息、对各个批次生产所发生的生产相关信息的跟踪，包括了原材料的投入、产量统计、产品质量等主要的综合信息。

(2)集控系统与生产管理系统集成

监控系统的I/O数采服务器从底层PLC中采集全部生产数据，记录到Historian库中供生产管理系统使用。生产管理系统按照工艺段将厂级任务调度计划分解为各工序的生产计划，并将计划下载

到相应工序，监控系统在各控制段建立生产管理计划显示画面，显示本段接收到的任务计划。监控系统在每个工艺段设置批次开始和批次结束的按钮，产生本段相应的批次操作信息，并将此信息传递给生产管理系统，由生产管理系统记录相关批次生产数据信息。生产管理系统根据计划任务调用各段配方工艺数据（控制参数和显示参数），将控制参数下发到各工艺段；将显示参数提供给监控系统显示。监控系统在连接接收来自生产管理系统的工艺配方生产数据时，下载到PLC并保存一份完整的最新工艺配方数据副本到I/O服务器系统。监控系统设置相应画面显示相关参数。

生产管理系统向集中监控系统提供的信息有：生产计划工单信息（订单号、批次号、牌号、重量、批次计划开始时间、批次计划完成时间，由MES提供）、生产路径（MES提供生产路径信㈧、相应的控制参数（由MES提供）、相应的工艺参数（由MES提供）、相应的配方信息。

集中监控系统向生产管理系统提供的信息有：工厂的实时历史数据库Historian中的企业实时数据（主要满足生产统计、质量分析、设备分析、故障分析等要求）、储柜状态信息、操作记录信息、生产状况数据、质量分析数据和设备状态数据。

三、控制系统完成的功能

1．PROFINETCBA构建

PROFINETCBA称为组件的自动化，组件是PROFINETCBA的重要概念。所谓“组件”就是蒌现基于开放标准的模块化、分布式应用的一种统一的软件结构。组件可以独立运行，并且可以方便地与其他组件交换数据。组件由设备或机器的设计者创建，不同厂商的组件可以互连，保证了系统的开发性。iMap实现组件通信互连如图6所示。

图6iMap实现组件通信互连

315-2PN/DPCPU是可以创建成组件的设备，故主PLC控制站可以通过PROFINETCBA通信网络实现数据传输。制丝车间的6个主PLC站都创建成PROFINET组件。在本控制网络中。每个组件都具有相同的地位，相互之间都有数据传输。组件需要创建技术接口，技术接口定义了PROFINET组件的输入／输出，它由一个数据块(DB)表示，故称为接口DB，是组件通信的数据存储处。在组件互连编辑器iMap软件中实现组件的通信互连，图6中的连线反映了各组件之间的输入／输出的通信互连关系。在加载了互连组态之后，PROFINET组件之间就可以进行数据交换，数据交换基于供应者／消费者模型，一般的输出接口为供应者，输入接口为消费者。组件之间有循环和非循环两种互连方式，其中循环互连是采用了PROFINET实时协议，实现数据传输，可用于交换有严格时间要求的过程数据。根据各工艺段的实际数据通信量，本系统选用周期为50ms的循环通信。

2．CBA接口刷新

刷新是指对接口DB的数据更新，即将组件的输入／输出数据复制到接口DB上，它的数据刷新频率会影响到数据传递的实时性，特别对于实时性要求比较高的控制系统会产生较大影响。PROFI-NET提供了两种接口刷新方法，即自动刷新和用户程序刷新，以适应不同的应用方案。

(1)自动刷新

该方式不需要在STEP7中编写刷新接口DB的程序，CPU在刷新过程映像区时刷新PN接口DB。接口DB的更新数据取决于OB1的扫描循环时间，也就是程序量的大小。081的循环时间越长，接口数据的刷新就越慢。

(2)用户接口程序刷新

在该方式下，STEP7程序执行到接口刷新程序时，才刷新该接口DB。这样可以根据需要，决定何时刷新接口DB。STEly7提供一系列的功能块执行CBA的接口刷新，SFC112“PN_IN”和SFC113“PN_OUT”可用于本系统的PROFINET组件的接口DB的输入和输出刷新。将接口刷新程序放入到循环中断OB35中（设置适合循环时间），CPU就能定期获得或提供刷新的数据而不受程序执行的影响。本系统中由于程序量不足以庞大到影响数据的实时性，故选用了自动刷新。