煙草企業制絲線現場終端改造升級

摘 要：煙草行業信息化建設經過十余年的發展取得了很大的成就，行業內各卷煙工業企業信息系統已趨于成熟，基本遵照三層體系架構建設：最上層是省級工業公司的企業資源計劃系統（ERP），是以協同商務為核心的企業經營管理與決策層、解決統一設計、統一計劃、統一采購、統一銷售等問題；中間層為卷煙廠級的生產執行系統（MES），是進行精細化生產、提高制造柔性化、保障多點生產卷煙產品均質化的生產執行層；最底層為物流自動化層，是進行自動化生產與加工的生產控制層。伴隨著信息化建設的不斷深入，煙草企業信息化已經進入了全面提升階段，將信息化的重心不斷下移到生產現場，打造“信息化與工業化高度融合”的數字化卷煙水洗梗工段工廠已成為卷煙企業信息化建設的發展目標。

關鍵詞：現場終端；MES；制絲車間；水洗梗工段；工控機；Wincc

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-02

一、項目背景

制絲車間地下一層水洗梗工段的現場有一臺落地式觸摸屏，觸摸屏的型號為PM377，開發軟件使用是西門子Wincc flexible。這臺觸摸屏完成的主要功能是實時顯示水洗梗段設備的運行狀態，生產過程各項工藝參數。工廠MES系統實施后，生產計劃、工藝標準都從系統中自動下發到各生產工段的工控機上顯示，而水洗梗段的觸摸屏因為硬件配置低和軟件功能有限的原因，無法自動接收到生產計劃和工藝標準。水洗梗工段的操作人員只能到樓上梗一次預處理段的工控機上查看當天的生產任務和工藝標準，不但不方便，不及時，還容易出錯。同時，樓下的操作工想了解樓上當前的生產狀況，只能通過打電話或走到樓上詢問查看的方式，工作非常不方便，常常因為溝通不及時影響工作效率。鑒于上述原因，我們決定將原有的PM377的觸摸屏換成功能比較強大的工控機PC677，開發軟件更換為WINCC7.0，重新開發水洗梗工段的監控程序，重新布署網絡系統，將工控機的網絡連到上層辦公網絡，MES系統的客戶端部署到工控機上，實現現場操作及管理。

二、實施過程

（一）在生產現場安裝工控機PC677及落地式支架，連接電源線。將工控機配置雙網卡，分別連接到生產網和辦公網。生產網從附近現場IO箱連接，增加的辦公網絡從樓上的制絲檢測室的網絡交換機取點，因為距離比較長，需要部署一根光纖，兩端熔接光電耦合器。

（二）在辦公網上部署新的IP地址，設定防病毒策略和訪問權限，并開通新安裝的工控機與制絲集控系統服務器、MES系統服務器的通訊。

（三）在工控機上安裝西門子WINCC7.0軟件，部署制絲集控程序，實現對整條制絲線都可監控的功能，同時屏蔽除本地以外所有的操作功能，完全避免誤操作。

（四）在工控機上部署MES系統的客戶端，給水洗梗工段操作工劃分好使用的功能和權限，實現了信息系統的現場管理。

在生產現場主要實現的功能有：

（1）打開mes系統，查看本段當天的生產計劃，查看每批的生產狀態，并且核對每批次的原梗投入數量。

（2）打開mes系統的過程監控功能，打開梗一次處理段的過程監控畫面，查看上道工序一次儲梗柜當前的生產工作狀態：

（3）打開水洗梗設備控制參數水溫的控制趨勢圖，查看指標控制情況。

（4）現場錄入每批次一次儲梗數量。（以前每天都是生產結束后到車間代班室的mes系統中進行數據錄入，現在每天每批次結束后都可在現場的操作終端上錄入）

（5）現場錄入制絲廢料的的檢斤數量。（以前每天都是生產結束后到車間代班室的mes系統中進行數據錄入，現在在現場操作終端上可隨時錄入）

三、項目技術要點

（一）首次將一臺現場終端既連接到生產網上，又連接到辦公網上，實現了一機多能。

（二）將工控機連到辦公網時，使用了光纖熔接技術。

（三）使用西門子WINCC軟件對制絲監控程序進行修改，保留了本崗位需要使用的功能，屏蔽了其它不需要操作的功能，避免了操作失誤。同時，改造后的操作終端還可以作為梗一次處理段電控柜上工控機的備用機，當其出現故障不能操作時，可將改造后水洗梗操作終端上被屏蔽的操作功能恢復，實現和梗一次處理段電控柜上工控機同樣的功能。

（四）在工控機上部署mes系統客戶端，部署視頻插件，根據不同崗位合理分配使用權限和功能。

四、應用效果

制絲線水洗梗段現場操作終端項目進行升級改造后，提高了一線工人運用信息化手段輔助和指導工作的能力，提高了操作工質量過程控制的意識和能力。信息化管理與應用，信息共享、信息技術已不再只停留在管理層面，管理重心正在逐步下移，正逐漸延伸到生產現場的各個崗位，提升了車間的現場管理水平。特別是以前每天需要生產結束后到車間代班室錄入的數據，現在在生產崗位每批次結束后都可隨時對數據進行錄入確認，不但增強了數據的準確性，也大大提高了工作效率。

參考文獻：

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[3]（德）Raimond pigan Mark Metter，著.湯亞鋒，譯.西門子PROFINET 工業通信指南[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[作者簡介]陳艷梅（1971-），女，主任工程師，主要從事信息化和工業自動化方面的工作及研究。