浅谈烟厂制丝中控报警系统建立

2015-01-26张广标山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂山东滕州277500

中国设备工程 2015年9期

张广标（山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂　，山东`滕州`277500）

浅谈烟厂制丝中控报警系统建立

张广标
（山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂，山东`滕州`277500）

制丝中控报警系统是制丝集控系统主要组成部分之一，通过报警信息能够迅速、高效反映现场设备运行状况，中控操作人员能够迅速调节各生产参数，确保产品质量，并能够有效预知各种风险。根据制丝生产和中控维护的长期经验，对制丝中控报警系统的建立和后续的完善进行了总结。

中控报警；IFIX工艺报警；安全报警

一、研究背景

自上世纪90年代以来，各卷烟生产厂家在制丝车间技改中，大多采用现场总线控制等高级控制方式，起到中枢作用的制丝集控系统在制丝生产中的地位越来越重要。制丝中控报警系统是制丝集控系统主要组成部分之一，一旦报警系统不够完善，中控操作人员就不能及时收到报警信息，设备控制效果、控制精度将会受到干扰，工艺参数不能满足工艺要求，烟丝质量得不到保障；随着报警信息延误时间增长，还可能出现设备失控，造成设备损坏，人员伤亡。

车间制丝线于2009年初完成升级改造，至今已运行7年，期间多次对中控报警系统进行完善。

二、制丝中控报警系统简介

制丝中控报警系统是制丝集控系统主要组成部分之一，通过报警信息能够迅速、高效反映现场设备运行状况，中控操作人员能够迅速调节各生产参数，确保产品质量，并能够有效预知各种风险。

制丝集控系统主要包含3个部分：现场设备控制层、中控集中监控层和管理信息处理层3个层面，报警系统主要体现在中控集中监控层。通常设备故障或生产工艺参数偏差信息由现场PLC模块单元采集后经处理传达到中控，经中控程序运算后传递到监控层，监控画面显示报警。本文中上位机是基于监控软件IFIX4.5建立的，下位机基于西门子工控软件SETP7建立，通信方式采用OPC通信协议。

三、制丝中控报警系统建立

制丝中控报警系统是针对制丝集控系统功能完成的最后一步，在中控报警系统建立时，各种配置、各个节点、关键参数均已在上位机监控画面上显现，调试人员只需针对调试好的系统进行完善。

1.报警信息的生成

（1）直接生成

现场设备层采集到工艺、设备参数后，在上位机即监控软件上设置该参数的高限和低限，以及高高线和低低线，采取高（低）限闪烁报警，高高（低低）限不间断报警的方式。由于此类参数较多，模拟量显示标签在画面中须靠近相应的现场采集位置，避免混乱；尽量采取标签加背景报警方式，清晰、醒目。

（2）程序编写生成

部分关键报警点不能直接生成，须根据工艺指标、设备参数等数据进行运算，建立虚拟报警点，加入IFIX实时数据库中，根据工艺、生产需要实现报警。

（3）网络拓扑报警生成

制丝车间控制系统采用西门子400CPU主站、300CPU从站，通过各通信模块连接到各子站。在报警系统完善过程中，依据IFIX强大的报警诊断功能，对整个车间各个控制网络（包括Profibus-PA、Profibus-DP和Profinet）进行梳理。

①在画面工艺流程图上标注各个子站位置（含Profinet、PA、DP），一旦发生网络异常，标注子站的位置就会显示蓝字红底报警，中控操作人员就能够迅速发现故障点，即使非专业人员也能很快的找到故障目标，不必一一查询PLC中的硬件组态，缩短维修时间。

②单独建立总线网络拓扑的IFIX组态，同时还需保证画面与实际网络连接顺序的一致性。

2.设置报警一览表

由于不同中控操作人员负责车间生产部位不同，在设置报警一览表时也必须按照区域来设置。如在叶片工序生产监控画面上显示的报警信息不能包含加香工序的报警信息，否则报警信息混乱，不便于发现有效信息。当有大量报警信息需要设置时，应将IFIX实时数据库中数据进行导出，汇总整理后再次导入数据库，降低工作难度。

四、制丝中控报警要求

由于中控报警系统是制丝集控系统完成的最后一部分，很多厂家为尽快完成工期都会精简报警内容，以便于尽快完工，但是以下几个要求必须注意。

1.设备要求

设备报警是指超过设备能力或超出其能力参数的报警，目前设备报警在制丝车间主要是指电流报警和网络报警。由于电流报警主要是由变频器发出，且在设备线启动和线停止时均有大量设备会超过额定电流，此时报警一览表可能会出现类似刷屏的现象，没有实际意义，需要在PLC程序中对其进行编译，规避类似现象。此外，网络报警也会发生类似现象，同样需要规避。

2.工艺要求

工艺报警是制丝中控报警的主要组成部分，通常包括水分、温度、精度等方面，然而牌号、批次、柜体选择、柜内物料重量等重要工艺要求经常被忽略，需要生产厂家后续添加。

3.安全要求

安全报警是安全生产的有效保障手段之一，车间关键部位需根据生产实际设置报警。例如近年来多个厂家制丝气流膨胀系统排潮管道发生阴燃事件，我厂根据多件事例对比发现主要是由于DP网络故障、监控点不足等原因造成。对此我厂采取NET、DP并运行的方式进行多点温度采样预防。