基于SCL的打葉復烤在線實時出片率計算

李云青 劉羽婷

[摘 ? ?要 ]出片率是每一個打葉復烤廠需要關注的重要指標，直接反映了生產加工對原料的利用率。隨著精益管理持續推進，在保障工藝質量的前提下，生產成本的降低、生產效率的提升，是每一個員工需要持續關注和思考的課題。本文基于打葉復烤在線實時出片率的計算，利用西門子SCL語言，以WINCC上位對PLC地址狀態的讀寫功能實現不同設備段之間的數據交互，進而指導生產。

[關鍵詞]打葉復烤;出片率;SCL;WINCC

[中圖分類號]TS42;O657.33 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）07–000–03

[Abstract]The output efficiency is an important index for every tabacco leaf threshing and redrying factory，which directly reflects the utilization rate of raw materials in production and processing.With the continuous advancement of lean management，on the premise of ensuring the process quality，the reduction of production cost and the improvement of production efficiency are the topics that everyone needs to pay continuous attention to.The paper calculated the onlion real-time output efficiency，useing Siemens SCL language and WINCC to read and write PLC address，achieved the date exchanging in different equipment segments，to guide the production.

[Keywords]threshing and redrying; production efficiency;Siemens SCL;WINCC

為探究紅河卷煙廠出片率與其他廠的差異性及原因分析，從根本上改善原料的利用率，為今后的質量分析提供數據支撐，將一、二線實際出片率通過PLC在線實時計算，并通過上位加以直觀顯示，以供質量分析作為參考。

1 實際出片率的計算方法確定

目前，車間質量報表中關于出片率的計算較為籠統，即用統計的打包實際質量與預處理潤葉前電子秤累計投料質量之比進行計算得到。由于這個結果未將實際前后水分進行折算，因此不太準確。如最近生產等級為BBS的煙葉，潤葉前水分約為17.5 %～18.0 %，一線打包水分約為12.2 %，未經水分折算而計算的出片率相較于實際出片率而言，下降了5%左右。

因此，為保證計算結果的準確性，將實際出片率定義為：打包累計的干物質量與預處理潤葉前累計投料干物質量之比。

2 實際出片率的在線計算

2.1 物料水分的獲取

要得到投入和產出干物質量，首先需要得到實際水分值。以打包的水分采集為例，煙包經微波水分儀后，操作人員按下蓋箱完成按鈕時，采集水分儀上的一個實時水分值，放入一個包含30個水分樣本的DB塊（如圖1所示），并且每次都進行實時計算，得到樣本平均值（如圖2所示），用以表征物料實際水分。

對于水分平均值的確定，剛開始過物料時，由于水分隊列未獲取完全，將會造成水分平均值很低，針對此類不能有效表證物料水分值的情況，將水分平均值定為工藝標準12.5 %。

通過在OB1中編寫變量“Trigger_FIFO”，觸發獲取水分隊列程序（如圖3所示），并在OB1中調用源程序塊FC400。

同時，用此方法獲取預處理投料水分平均值，由于預處理是連續物料，我們設定每1S采集一個水分值進入隊列，并且同時計算水分平均值。

2.2 實際出片率的計算

通過預處理和打包的原程序，找到各班次投料量和打包出料量的所在地址，并寫到新建DB塊中（程序中的C_Weight變量），再由得到的水分平均值，根據公式得到干物質量（R_Weight）。如圖4所示。

然后用打包所得干物質質量除以預處理干物質量，得到出片率。由于各班組未投料前，預處理干物質量為0，計算結果中0出現于分母，程序會出錯，且影響最后的“當天出片率”顯示。因此加入前提條件，當預處理干物質量（R_Weight）為0時，出片率結果直接輸出0。如圖5所示。

當天出片率就是三班出片率的平均值，考慮到未生產班組出片率為0，影響當天出片率的實時顯示，因此加入三個臨時變量tmpct1、tmpct2、tmpct3用以計樣本個數如圖6所示。

2.3 數據的傳輸

在出片率的計算中，需要預處理和打包實時的水分和流量數據，因此，通過現有上位與現場PLC工業以太網的硬件通訊，并在上位編寫動作腳本，通過上位對現場PLC數據進行讀、寫，以實現數據傳輸。

首先，在打包WINCC變量管理中，建立與預處理PLC通訊的驅動，查詢并輸入預處理HH12柜的以太網地址，修改模塊插槽號后點擊確定，實現WINCC與預處理PLC的通訊（也可以通過TCP/IP協議實現通訊）。如圖7所示。

然后，在WINCC全局腳本中，通過VBS腳本程序的編寫（如圖8所示），將預處理三個班次投料量及對應的干物質量六個變量，讀到上位臨時變量中，再寫到打包PLC的相應DB數據塊中。

這樣就通過上位建立了兩臺PLC之間的數據傳輸通道，然后建立相關變量，并對圖形頁面進行相應編輯，三個班出片率及當天出片率在上位顯示。如圖9所示。

3 總結

（1）由于所用的兩臺PLC數據的傳輸是通過上位的程序加以實現，因此當相應工控機（中控室一、二線打包監控機）的WINCC軟件未啟動，數據就不能傳輸，表現為傳輸數據定格，而一旦啟動后，所得值立即恢復為當前實際值。

（2）關于出片率相關的程序啟動條件，預處理起始條件是水分儀檢測值大于12.0 %，打包起始條件是微波水分儀檢測值大于8.0 %，詳見相應PLC程序的組織塊OB1中。

（3）在換班時，由于預處理和打包不一定同步，在打包未清0而保留前一天出料總量的幾秒內，得到出片率會很大，目前通過上位限制值的方式會顯示為星號，打包接班清零后開始恢復正常。

（4）綜上所述，由于從預處理投料到打包出料大約存在30min的時間差，致使計算早班和夜班出片率過程中，投入、產出量不對應，早班偏低，夜班偏高，中班較為接近，所得當天出片率較為準確。

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