天拓四方是國內的智能制造整體解決方案服務供應商及智能制造領域的*企，致力于成為*的、能為工業(yè)企業(yè)和政府提供自動化、數字化、智能化產品及整體解決方案和平臺。公司能為廣大工業(yè)企業(yè)、政府提供自動化控制、電氣傳動及智能制造主營業(yè)務解決方案，并提供集系統(tǒng)集成、數字化工廠項目實施、智能制造創(chuàng)新中心及孵化器建設和智能制造集群整體解決方案。同時，公司銷售西門子工業(yè)軟、硬件產品，形成了集銷售、維修、服務及OEM客戶和生產流程型客戶解決方案為一體的綜合性業(yè)務和服務。煙草工業(yè)作是我國的經濟支柱產業(yè)之一，同時也是天拓四方重點關注的行業(yè)。今天我們就來了解一下天拓四方自動化解決方案在煙草制絲生產線上的應用。

西門子S7-1500plc

我國是*zui大的煙草生產國與消費國，生產并消費了1/3的卷煙。卷煙生產中原料是基礎，工藝是關鍵，設備是保證，質量是核心。制絲生產是提高卷煙質量，增加生產效益的重要環(huán)節(jié)，而制絲工藝和設備則是實現滿足煙絲質量要求的關鍵。天拓四方自動化解決方案成功幫助企業(yè)在煙草制絲生產線環(huán)節(jié)實現輕松維護系統(tǒng)，降低人員成本，提高生產效率。
天拓四方自動化解決方案：系統(tǒng)構架和網絡結構
國內傳統(tǒng)的煙草制絲生產線多采用S7-400系列PLC，并且采用*機架擴展配置，但由于制絲生產線較長、設備限位開關光電開關多、RFID和掃碼槍等器件安裝位置分散，需要大量控制線進入一個PLC 柜，造成系統(tǒng)維護麻煩、成本高難度大，無法滿足生產需求。因此，天拓四方為客戶提出更優(yōu)的自動機解決方案，以S7-1500 PLC為核心，通過增設的通訊網卡，借助于光纖環(huán)網與中控系統(tǒng)和上下游工藝段進行信息交互和數據互鎖。設備控制層通過西門子工業(yè)交換機與分布式IO、單機設備進行通訊，各個網絡節(jié)點不做級聯。幫助優(yōu)化系統(tǒng)管理模式，提高生產效率。

圖一、某草制絲生產線廠級網絡

天拓四方自動化解決方案優(yōu)勢
1快速性

單元控制器選擇S7-1500系列PLC，其指令處理時間短，zui快位處理速度達1ns，采樣頻率高，提高了傳感器采集精度，降低了響應時間，提高了生產效率。以加料機單元為例：該單元控制的參數有筒壁壓力、溫度、濕度、水分等，需要通過PID對這些參數進行控制，采用S7-1500系列PLC較高的采樣頻率和指令執(zhí)行速度，提高了采樣精度和計算精度。

圖二、加料機

圖三、加料機控制界面

2的工程組態(tài)

編程平臺使用TIA博途軟件，集成了西門子控制和監(jiān)控軟件于一體。TIA 博途不僅可以組態(tài)應用于控制器及外部設備程序編輯的STEP7、可以組態(tài)應用于安全控制器的Safety，也可以組態(tài)應用于設備可視化的WinCC，同時TIA 博途還集成了應用于驅動裝置的Startdrive、應用于運動控制的SCOUT 等。TIA 博途支持IEC 61131-3 編程語言（LAD/FBD、STL、SCL 和 Graph）程序通用，拓展性強；HMI與控制器同時組態(tài)在博途平臺下，變量之間通過符號尋址進行關聯，工作效率大大提高。TIA博途平臺下控制器、分布式ET200S和HIM組態(tài)。

圖四、TIA博途平臺下控制器、分布式ET200S和HIM組態(tài)

3開放性多樣性的通訊協(xié)議

SIMATIC S7-1500CPU可以將多種第三方設備通過PROFINET、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA總線直接進行組態(tài)，便于對設備進行數據采集和運動控制。
 

圖五、開放性多樣性的通訊協(xié)議