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批次控制技术在制丝线上的应用
摘要围绕现有烟草行业制丝线工艺控制中存在的问题及其发展趋势,开展了深入的调研和需求分析,构建了一套符合ISA88标准的基于批次控制技术的制丝生产线集控系统。系统采用GE Proficy Batch工业软件连接制丝线各控制单元及MEs系统,实现了企业柔性化、精细化生产的要求。...
0 引言
近些年,随着国家烟草专卖局对烟草行业柔性化生产、精细化管理要求的不断提高,“中式卷烟”得到了行业内外的一致重视,并得到了积极的推广。烟草生产企业的制丝生产线,作为卷烟行业的核心工艺段,可以说是整个卷烟行业的灵魂部分。是烟草生产企业最重要的环节,直接决定卷烟产品的质量。近年来,各企业在制丝生产线上进行了很多技术改造和创新。随着卷烟工业分组加工技术的发展和按客户订单组织货源的变化,行业越来越关注柔性制造技术在卷烟生产中的应用。为实现生产过程柔性化,基于ISA88国际工业标准和一定的原则.本文对整个生产线的所有生产单元进行了详细划分和重组,从而构建了支持柔性化生产的制丝生产线集控系统。
本文遵循ISA88的标准概念,结合GE Proficy Batch控制技术的特点,分析了烟草生产企业制丝线的发展趋势和工艺控制的要求.以及Proficv Batch控制技术在制丝线中应用的优势,展现了该控制技术在制丝线上的应用实现过程。
1 关于ISA88标准
1.1 ISA88标准的概念和特点
ISA88是基于工业生产的需要而发展起来的.通常称为S88标准.是一种定义了生产过程和设备控制模型和术语的国际标准。S88标准共分为4个部分,分别是S88.01、S88.02、S88.03、S88.04。这4个部分的主要内容分别为批处理控制定义、批处理的模型、配方管理以及对生产记录的详细执行。
其中,S88.01(全称为NISA.ISA88.01.1995)对批处理的模型给出了详细的定义,是目前在各个行业应用比较成熟的部分。批处理模型包括物理模型(physical model)、配方模型(recipe model)、过程模型(procedural model)以及处理模型(process model)。基于这个层叠模型,对工艺设备中所有可能涉及的功能进行标准的编程。s88规范将物理模型划分为企业集团、工厂、车间,过程单元(process cell)、设备单元(unit)、设备模块(equipment module)和控制模块(contol module)。其中属于批次(batch)范畴的包括过程单元、设备单元、设备模块、控制模块,控制模块在PLC中定义。
1.1.1 物理模型
S88.01提供了一种层叠物理模型,用来对物理设备进行结构化的描述。基于这个模型,可以将工艺设备分为若干部分,并对所有的部分可能涉及到的功能进行编程。S88.01物理模型示意图如图1所示。
在上述模型结构中.模型底层的4层物理模型分别定义如下。
过程单元:一组逻辑组合的设备组,包括完成一个批次所需的设备。
设备单元:一组相关的控制模型和设备组件以及其他的过程设备,在这里执行一项或多项重要的工艺过程活动。
设备模块:一个功能设备组合,在这里完成特定的、有限的、较小的工艺活动。
控制模块:物理模型中的最低级别,可以执行最基本的控制活动。
通过这4个基本的模块,可以将S88关注的重点通过模型化的方式建立起来。
(本文不涉密)
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