隨著打葉復烤技術的推廣應用，各捲煙廠制絲線和膨脹煙絲廠家的工藝都使用經打包醇化后的片煙為生產原料。作為其第一道處理工序，其處理的效果如何直接關係到工藝質量，因此其控制系統的先進程度至關重要。本文介紹的基於RockwellABDevicenet現場匯流排技術的膨脹煙絲線切片回潮控制系統，具有運行安全可靠，實時性強，易於擴展的特點，達到了國內外捲煙制絲控制系統的先進水平。現將其電控系統設計的思路列示如下：
1、工藝設備流程的控制範圍
切片回潮生產線工藝設備流程：原料（片煙）經101和102軌道式皮帶輸送機進入推板式垂直分切機，紅三刀四片切片后經104提升皮帶機進入105靜態電子皮帶秤稱重后通過106振動滑槽進入滾筒式葉片回潮機進行回潮處理，經108振槽和109水份儀檢測水分，通過提升皮帶機110A和110裙邊帶提升機上樓進貯葉櫃，進入下一道工序的處理。
該切片回潮控制系統控制範圍包括自工位號101至109B。此段主要控制兩台主機設備——推板式垂直切片機和直接回潮機，所控電機的類型和數量如下：單向直接啟動電機9台、變頻調速控制電機2台、雙向雙速控制電機1台。
2、控制技術要求及實現功能
2.1 納入管控一體化
本段控制系統企業要求與其原生產線管控一體化控制系統融為一體，其管控一體化控制系統結構如圖二所示。本主主要介紹管控系統該段的第一層和第二層設計。由於本文的主題和篇幅的關係對第三層和第四層就不再涉及。
第一層是直接控制生產裝置運行的設備控制層，通常包括現場儀錶和執行機構、FCS系統、PLC系統和其它形式的控制系統。這些系統這一層除完成一些常規控制外，還應賦予先進控制的智能，實現生產的優化運行。
第二層為集中監控層,通常供生產操作人員使用，保證生產正常平穩運行。工廠的中央控制室中操作人員通過計算機向現場發出生產控制命令，同時在計算機屏幕上查看現場的實時生產數據[1]。
2.2 實現功能
控制系統應具有兩種操作模式，即本地控制模式和中控室遠程監控模式。
2.2.1 本地控制模式
體現在第一層的底層設備控制系統，要求具有按工藝要求自動順序啟/停、聲光報警、故障診斷、聯鎖、模擬工藝流程狀況顯示等功能。對電機提供過熱、過流、缺相保護功能。控制系統以自動控制為主，並備有手動控制功能，兩者之間可進行轉換。
①自動控制：本控制系統在自動方式下實現對各設備的自動控制，包括電機啟停、執行機構的動作等，滿足生產工藝的要求。各設備在啟動時按照物料流動的方向逆序啟動。相鄰設備之間在啟動時應設置延時時間（具體時間依工藝情況而定），以防堵料。帶有測控元件的設備其動作次序按照生產工藝確定。
②手動控制：本控制系統在手動方式下通過本地組合開關實現對各單機設備電機的現場手動控制，包括雙向電機的正反向換向。
③緊急停止：本控制系統具有緊急停止功能，在各工藝段關鍵位置設置有明顯標記的緊急停止按鈕。當按下按鈕后，該段內所控制的設備必須全部停止運行，並切斷動力電源。解除緊急情況后，系統需重新啟動方可重新工作。
④電機控制櫃組操作面板：分別用於監視相應控制段的工藝流程、設備狀況、工藝參數及故障指示等，並可對本段設備進行啟/停、手動/自動切換操作，以及根據授權對工藝參數進行設定等。
⑤保護功能：系統對電機提供過熱、過流、缺相保護功能。
2.2.2 中控室遠程監控模式
體現在第二層的集中監控層，也以自動控制為主，並備有手動控制功能，兩者之間可進行轉換。中控和本地切換鈕設在中控室，常規模式打在中控狀態，在中控室對全線進行集中操作和監控，在該運行模式時現場不進行操作，這樣一是保證了安全，防止多頭操作，二是現場只設少量巡視人員，減少了人員配備，降低了企業的人工成本。只有在特殊情況如調試和檢修時打在本地操作狀態。
3、系統結構和構成
3.1 系統結構
該部分電控系統由設備控制層、集中監控層組成，兩個功能層主要通過Devicenet和Controlnet網路連接，實行了信息集成，方便了與生產管理系統的連接。形成了分段控制、集中監控及管理的一體化系統。見附圖3。
3.2 系統構成
3.2.1 底層控制系統
採用現場匯流排控制模式和主站-本地操作箱結構，匯流排採用A-B公司DeviceNet。相對於其餘的現場匯流排來講，DeviceNet匯流排的抗干擾能力要更好，網路配置更簡易。一組電控櫃組放置現場，其中電機櫃採用A-B公司的母線結構形式。
①主站
採用A-B公司SLC504可編程序控制器（由於其處理能力較強，儘管該段控制設備較多，但一個SLC504已經足夠，用Controllogix5000系列就有點不是太經濟了）。本地操作箱為分佈在現場設備上的分散式FlexI/O。現場設備上的分散式FlexI/O本地操作箱連接現場設備上的各種感測器、執行器（包括現場本地組合開關）。在控制櫃門上安裝手自動、集控工作方式旋鈕及自動啟動和停止按鈕。
②子站
操作面板採用A-B公司的PanelView（14』顯示器，具有觸摸屏），監視、控制本工藝段工況。只有在上位監控機授權下，才能對本段進行控制和參數設定。操作面板通過現場匯流排DeviceNet和主站通訊。櫃內變頻器也直接上DEVICENET網，經SDN模塊與CPU聯網。
現場設四個本地操作箱，分別是切片機前部備料皮帶側一組，分切機機體兩組，回潮筒側一組、出料一組。垂直分切機上沒有模擬量，只有數字量，由於垂直分切機動作複雜，光電管、接近開關、限位開關等等，數量較多，加上旋轉編碼器等元器件，故在制絲線中，垂直分切機是數字量最多的設備之一。葉片回潮機的作用是使切好的煙片增加適當的水份和溫度，屬模擬量控制，經PLC計算得出相應輸出，通過FlexI/O模塊輸出4-20mA信號控制執行器件，以控制熱風和出口物料水分，也屬於關鍵主控設備。
本地組合開關、緊急停機開關和分散式FlexI/O安裝在本地操作箱，作為本地操作箱就近放置在被控設備上。FlexI/O上DEVICENET網，水份儀上DeviceNet。水份儀信號、電磁流量計、溫度變換器、流量控制器等模擬量測控元件，由相應的本地操作箱負責信號採集和輸出。信號傳輸方式為4-20mA。
3.2.2 集中監控層
集中於中央控制室內，主站SLC504PLC通過機架插槽上的控制網模塊，通過同軸電纜上中控室內AB公司的Controlnet控制主網，[2]通過Controlnet網實現切片回潮段與原控制系統的連接和通信。ControlNet是基於生產者/消費者（Producer/Consumer）模式的網路，允許在同一鏈路上有多個主控制器共存，支持輸入數據或點對點信息的多路發送，大大減少了網路上的交通量，提高了網路效率和網路性能，是高度確定性、可重複的網路。
工控組態軟體產品Rsview，監控機採用HP工作站，SLC504、原ControlLogix5550與監控機、工程師工作站通過controlnet通信。切片回潮段現場設備控制子系統受相應的上位監控機監視和控制，接受中控室工程師站或本地現場工程師站對其PLC程序在線讀寫、維護。
集中監控系統與生產管理系統通過Ethernet網路連接。實現切片回潮段與生產管理系統和公司信息管理網的連接和通信。
