基于西門子PLC技術(shù)的煙草控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

張希

摘 要：隨著科技和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)已經(jīng)日益成熟，并應(yīng)用于工業(yè)控制、電子設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域，西門子PLC技術(shù)憑借自身優(yōu)勢(shì)在市場(chǎng)占有較高的威望，本文以西門子PLC技術(shù)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了一種基于西門子PLC技術(shù)的煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)，分別是倉(cāng)庫(kù)設(shè)備子系統(tǒng)、自動(dòng)控制子系統(tǒng)、庫(kù)存管理子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)。基于西門子PLC技術(shù)的煙草控制系統(tǒng)有效的提高了煙草行業(yè)生產(chǎn)的工作效率和質(zhì)量，可以實(shí)現(xiàn)煙草行業(yè)的智能化管理和控制。

關(guān)鍵詞：西門子 PLC技術(shù) 煙草控制

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（b）-0008-01

1 西門子PLC技術(shù)概述

PLC（Programmable Logic Controller）技術(shù)的全稱為可編程邏輯控制器，可以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)與算術(shù)運(yùn)算、順序控制等一系列的程序指令，并將其存儲(chǔ)在PLC相應(yīng)的存儲(chǔ)器中，從而經(jīng)過(guò)數(shù)字/模擬等不同形式的輸入輸出，來(lái)完成對(duì)工業(yè)生產(chǎn)等過(guò)程的控制。PLC一般由電源模組、CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出單元、功能模塊、通信模塊等組成，具有使用便捷、操作簡(jiǎn)單、安裝方便、抗干擾能力強(qiáng)、能源消耗低、可靠性高、占用空間小、使用靈活等多種優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)可以分為：小型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)；根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀可以分為：整體式和模塊式。一般來(lái)講，PLC技術(shù)的工作過(guò)程分為三個(gè)階段，分別是輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。

西門子PLC技術(shù)在業(yè)界的知名度和成熟度極高，市場(chǎng)占有率也很大，西門子的PLC技術(shù)不僅具有一般PLC技術(shù)特點(diǎn)，還具有產(chǎn)品系列豐富、應(yīng)用范圍廣、超高的集成化、極高的處理速度、完善的通訊性能等優(yōu)勢(shì)，西門子PLC技術(shù)幾種比較常見(jiàn)的產(chǎn)品系列有S7-200、S3-300、S7-400、M7300/400、WinAC系列等。

2 基于西門子PLC技術(shù)的煙草控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

我國(guó)煙草行業(yè)起步于80年代，煙草行業(yè)隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大，已經(jīng)演變成多種規(guī)格、多種產(chǎn)品、多種材料的局勢(shì)，煙草加工和生產(chǎn)也日益復(fù)雜起來(lái)，基于西門子PLC技術(shù)的煙草控制系統(tǒng)，不僅可以有效的對(duì)煙草的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，還可以對(duì)煙包位置、生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，本文以煙草自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)為研究對(duì)象，進(jìn)行了基于西門子PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要完成對(duì)煙草立體倉(cāng)庫(kù)的智能管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)出入的自動(dòng)化控制功能，各種出入庫(kù)的信息都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)記錄和管理。

本文將自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、PLC技術(shù)、通信技術(shù)等集成一體應(yīng)用于煙草控制系統(tǒng)，從而提供一個(gè)智能、高效、大容量的煙草倉(cāng)庫(kù)管理自動(dòng)化體系，本文將基于西門子PLC技術(shù)的煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)分為四部分，分別是倉(cāng)庫(kù)設(shè)備子系統(tǒng)、自動(dòng)控制子系統(tǒng)、庫(kù)存管理子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)。

2.1 倉(cāng)庫(kù)設(shè)備子系統(tǒng)

倉(cāng)庫(kù)設(shè)備子系統(tǒng)指的是倉(cāng)庫(kù)自身的組成及相關(guān)的設(shè)備，包括高層貨架、堆垛機(jī)、輸送機(jī)、托盤、運(yùn)輸帶、自動(dòng)搬運(yùn)車AGV（Automated Guided Vehicle）等，這些設(shè)備組成了煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的硬件部分，高層貨架用于存儲(chǔ)煙草貨物；堆垛機(jī)用于自動(dòng)存取煙草貨物；輸送機(jī)用于將煙草貨物運(yùn)輸?shù)蕉讯鈾C(jī)后者移走；托盤用于承載煙草貨物；運(yùn)輸帶用于傳輸煙草貨物；AGV用于自動(dòng)搬運(yùn)煙草貨物。

2.2 自動(dòng)控制子系統(tǒng)

自動(dòng)控制子系統(tǒng)指的是對(duì)煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督和控制，根據(jù)控制方式的不同可以分為集中控制、分布式控制、分離式控制，本文采用分布式控制形式，主要是對(duì)煙草貨物的進(jìn)出口、堆垛機(jī)和輸送機(jī)的電控系統(tǒng)、高層貨架等方面的控制，由于堆垛機(jī)和輸送機(jī)是倉(cāng)庫(kù)較為核心的設(shè)備，因此，我們可以單獨(dú)設(shè)置一個(gè)PLC對(duì)其進(jìn)行控制，再設(shè)置另一個(gè)PLC對(duì)倉(cāng)庫(kù)其他設(shè)備進(jìn)行控制，通過(guò)相應(yīng)的程序編程，并將西門子PLC與傳感器、執(zhí)行器相連，從而完成通過(guò)西門子PLC技術(shù)對(duì)煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，包括作業(yè)命令設(shè)置控制、位置控制、速度設(shè)置、安全設(shè)置等。

2.3 庫(kù)存管理子系統(tǒng)

庫(kù)存管理子系統(tǒng)指的是對(duì)煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的煙草貨物進(jìn)行管理，通過(guò)PLC技術(shù)、RFID等通信設(shè)備來(lái)對(duì)煙草貨物進(jìn)行記錄，使煙草貨物都具有唯一標(biāo)示的條形碼或者二維碼，包括對(duì)煙草貨物的出入時(shí)間、出入數(shù)量、倉(cāng)庫(kù)存放位置、保質(zhì)期、品種、用途等進(jìn)行統(tǒng)一的管理，從而及時(shí)掌握煙草倉(cāng)庫(kù)的貨物情況，并可以及時(shí)找到需要的煙草貨物，并將信息寫(xiě)入到數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的查詢、添加、刪除等功能，從而實(shí)現(xiàn)煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的智能化管理。

2.4 通信子系統(tǒng)

通信子系統(tǒng)指的是對(duì)煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行連接，保持各部分的通信狀態(tài)，包括上位機(jī)和下位PLC之間的通信、識(shí)別系統(tǒng)和貨物之間的通信等，上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信主要是對(duì)貨物信息、控制命令、故障情況進(jìn)行傳輸，上位機(jī)完成對(duì)煙草倉(cāng)庫(kù)的各個(gè)設(shè)備的作業(yè)控制，完成對(duì)貨物出入的信息獲取，完成對(duì)故障信息的及時(shí)反饋，從而保證了煙草控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并提高了運(yùn)行速率。

3 結(jié)語(yǔ)

PLC技術(shù)從發(fā)展至今，已經(jīng)有50多年的歷史，而且隨著自動(dòng)化和電子行業(yè)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)發(fā)展越發(fā)迅速，憑借操作簡(jiǎn)單、易安裝、低能耗、低占用率、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，被應(yīng)用到工業(yè)控制、電子設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域，西門子公司的PLC技術(shù)發(fā)展較成熟，在業(yè)界具有較高的聲望，西門子PCL技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到很多控制領(lǐng)域，基于西門子PLC技術(shù)的煙草控制系統(tǒng)就是較為廣泛的應(yīng)用之一，不僅可以對(duì)煙草的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，還可以對(duì)煙包位置、生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，從而為煙草行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供了有效的保障。本文基于西門子PLC技術(shù)對(duì)煙草倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并將系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)，分別是倉(cāng)庫(kù)設(shè)備子系統(tǒng)、自動(dòng)控制子系統(tǒng)、庫(kù)存管理子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)。最后，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的功能及控制系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了分析。基于西門子PLC技術(shù)的煙草控制系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)煙草行業(yè)的智能化管理和控制，還能提高工作效率和質(zhì)量，是未來(lái)煙草行業(yè)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

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