基于西门子PLC技术的烟草控制系统的实现

张希

摘 要：随着科技和电子技术的不断发展，PLC技术已经日益成熟，并应用于工业控制、电子设备等各个领域，西门子PLC技术凭借自身优势在市场占有较高的威望，本文以西门子PLC技术为研究对象，设计了一种基于西门子PLC技术的烟草仓库控制系统，该系统分为四个子系统，分别是仓库设备子系统、自动控制子系统、库存管理子系统、通信子系统。基于西门子PLC技术的烟草控制系统有效的提高了烟草行业生产的工作效率和质量，可以实现烟草行业的智能化管理和控制。

关键词：西门子 PLC技术 烟草控制

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0008-01

1 西门子PLC技术概述

PLC（Programmable Logic Controller）技术的全称为可编程逻辑控制器，可以实现逻辑运算、计数与算术运算、顺序控制等一系列的程序指令，并将其存储在PLC相应的存储器中，从而经过数字/模拟等不同形式的输入输出，来完成对工业生产等过程的控制。PLC一般由电源模组、CPU、存储器、输入输出单元、功能模块、通信模块等组成，具有使用便捷、操作简单、安装方便、抗干扰能力强、能源消耗低、可靠性高、占用空间小、使用灵活等多种优点，根据输入/输出点数可以分为：小型机、中型机和大型机；根据结构形状可以分为：整体式和模块式。一般来讲，PLC技术的工作过程分为三个阶段，分别是输入采样阶段、用户程序执行阶段、输出刷新阶段。

西门子PLC技术在业界的知名度和成熟度极高，市场占有率也很大，西门子的PLC技术不仅具有一般PLC技术特点，还具有产品系列丰富、应用范围广、超高的集成化、极高的处理速度、完善的通讯性能等优势，西门子PLC技术几种比较常见的产品系列有S7-200、S3-300、S7-400、M7300/400、WinAC系列等。

2 基于西门子PLC技术的烟草控制系统的设计与实现

我国烟草行业起步于80年代，烟草行业随着规模的不断扩大，已经演变成多种规格、多种产品、多种材料的局势，烟草加工和生产也日益复杂起来，基于西门子PLC技术的烟草控制系统，不仅可以有效的对烟草的生产过程进行控制，还可以对烟包位置、生产质量进行监督，本文以烟草自动化立体仓库为研究对象，进行了基于西门子PLC技术的控制系统设计，主要完成对烟草立体仓库的智能管理，实现对仓库出入的自动化控制功能，各种出入库的信息都可以通过计算机等电子设备实现记录和管理。

本文将自动控制技术、机电技术、PLC技术、通信技术等集成一体应用于烟草控制系统，从而提供一个智能、高效、大容量的烟草仓库管理自动化体系，本文将基于西门子PLC技术的烟草仓库控制系统分为四部分，分别是仓库设备子系统、自动控制子系统、库存管理子系统、通信子系统。

2.1 仓库设备子系统

仓库设备子系统指的是仓库自身的组成及相关的设备，包括高层货架、堆垛机、输送机、托盘、运输带、自动搬运车AGV（Automated Guided Vehicle）等，这些设备组成了烟草仓库控制系统的硬件部分，高层货架用于存储烟草货物；堆垛机用于自动存取烟草货物；输送机用于将烟草货物运输到堆垛机后者移走；托盘用于承载烟草货物；运输带用于传输烟草货物；AGV用于自动搬运烟草货物。

2.2 自动控制子系统

自动控制子系统指的是对烟草仓库控制系统进行监督和控制，根据控制方式的不同可以分为集中控制、分布式控制、分离式控制，本文采用分布式控制形式，主要是对烟草货物的进出口、堆垛机和输送机的电控系统、高层货架等方面的控制，由于堆垛机和输送机是仓库较为核心的设备，因此，我们可以单独设置一个PLC对其进行控制，再设置另一个PLC对仓库其他设备进行控制，通过相应的程序编程，并将西门子PLC与传感器、执行器相连，从而完成通过西门子PLC技术对烟草仓库控制系统的自动化控制，包括作业命令设置控制、位置控制、速度设置、安全设置等。

2.3 库存管理子系统

库存管理子系统指的是对烟草仓库控制系统的烟草货物进行管理，通过PLC技术、RFID等通信设备来对烟草货物进行记录，使烟草货物都具有唯一标示的条形码或者二维码，包括对烟草货物的出入时间、出入数量、仓库存放位置、保质期、品种、用途等进行统一的管理，从而及时掌握烟草仓库的货物情况，并可以及时找到需要的烟草货物，并将信息写入到数据库，存储到存储器中，可以实现随时随地的查询、添加、删除等功能，从而实现烟草仓库控制系统的智能化管理。

2.4 通信子系统

通信子系统指的是对烟草仓库控制系统的各个部分进行连接，保持各部分的通信状态，包括上位机和下位PLC之间的通信、识别系统和货物之间的通信等，上位机和下位机之间的通信主要是对货物信息、控制命令、故障情况进行传输，上位机完成对烟草仓库的各个设备的作业控制，完成对货物出入的信息获取，完成对故障信息的及时反馈，从而保证了烟草控制系统的正常运行，并提高了运行速率。

3 结语

PLC技术从发展至今，已经有50多年的历史，而且随着自动化和电子行业的不断发展，PLC技术发展越发迅速，凭借操作简单、易安装、低能耗、低占用率、可靠性高等优势，被应用到工业控制、电子设备等多个领域，西门子公司的PLC技术发展较成熟，在业界具有较高的声望，西门子PCL技术已经被应用到很多控制领域，基于西门子PLC技术的烟草控制系统就是较为广泛的应用之一，不仅可以对烟草的生产过程进行控制，还可以对烟包位置、生产质量进行监督，从而为烟草行业的生产和发展提供了有效的保障。本文基于西门子PLC技术对烟草仓库控制系统进行了设计，并将系统分为四个子系统，分别是仓库设备子系统、自动控制子系统、库存管理子系统、通信子系统。最后，对各个子系统的功能及控制系统的运行进行了分析。基于西门子PLC技术的烟草控制系统不仅可以实现烟草行业的智能化管理和控制，还能提高工作效率和质量，是未来烟草行业的发展方向。

参考文献

[1] 李庆连.烟草机械自动控制技术的发展历程及发展方向[J].中国新技术新产品，2011（7）：149.

[2] 赵长友.烟叶原料配方立体仓库优化运行与仿真研究[D].山东大学，2008.endprint