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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计学 院： 化 工 学 院 专 业： 过程装备与控制工程 设计题目： 卷烟厂新式烟梗预处理生产线控制系统设计 专 题： 烟草生产工艺自动化水平研究 指导教师： 职 称： 讲 师 中国矿业大学毕业设计（论文）任务书院（系） 化工学院 专业年级 过控 学生姓名 任务下达日期： 年 1月 20日设计日期： 年 3 月1日至 年 6月 15日论文题目：卷烟厂新式烟梗预处理生产线控制系统设计论文专题题目： 烟草生产工艺自动化水平研究论文主要内容和要求： 主要内容：1 完成卷烟厂新式烟梗预处理生产线系统设计； 2 撰写一篇专题论文； 3 专题论文翻译。要 求：1 设计内容
2、技术要求（1） 了解卷烟厂烟丝生产工艺，了解新式烟梗预处理生产线的内涵及用途。（2） 掌握新式烟梗预处理生产线的工艺流程。（3） 针对新式烟梗预处理生产线的工艺要求设计合理的控制系统，要求采用PLC设备。（4） 控制系统包括：硬件设备选型、PLC机架布置、PLC程序编制等内容。（5） 论文符合中国矿业大学本科毕业设计撰写规范要求，计算机打印。 2 专题论文要求(1) 论文内容必须与设计内容有关；(2) 论文字数在30005000之间；(3)论文格式满足一般科技文献出版要求。 3 资料翻译 完成不少于3000字的规定英文资料翻译； 译文要求能够表达原意，语句通顺，文笔流畅。 4 所有设计文件均采
3、用计算机绘制或打印，同时提供电子文档一份。 5 提交设计说明书、专题论文及专英翻译合订本一册。院长（系主任）签字： 指导教师签字：摘 要烟草行业进入20世纪以来，得到了迅猛的发展。尤其卷烟生产，已逐渐上升到了烟草工业的主导地位。卷烟生产自动化程度也成为了烟草行业发展的重要指标。本文以徐州众凯机械生产的新式烟梗预处理生产线为研究对象，实现烟梗预处理生产自动化。设计前期通过对烟梗预处理生产线工艺流程的分析，得出了控制流程与控制方案。经过对徐州众凯机械厂的实际调研、考察之后，对设备类型的分析得出控制系统的控制方法。进而分析该设备的运行特点，完成检测仪表、执行元件的选型。以西门子S7-200 系列PL
4、C为控制系统核心。完成了控制系统的整体设计及PLC的选型。在此基础上，进一步完成了控制柜板面及柜内设计，绘制了PLC接线图、端子接线图、仪器仪表接线图等相关工程图纸。系统软件基于v4.0 STEP-7 MicroWIN SP4进行开发。结合烟梗预处理生产线的运行实际情况，用顺序功能图法进行软件的设计分析。通过对顺序功能图和软件梯形图之间的转换，完成软件的开发。软件实现了烟梗预处理生产线自动控制系统设计，并能实现过载保护、自动报警、信息记录等附属功能。最终系统设计实现自动上包、自动开包、烟梗在线称重、在线分选除杂、烟梗湿度自动控制等功能。关键词：烟梗预处理；自动控制；PLC；系统设计ABSTRA
5、CTThe tobacco industry has been rapid development since the beginning of the 20th century. In particular, cigarette manufacturing, and has gradually risen to dominance of the tobacco industry. Cigarette production automation has become an important indicator of the tobacco industry. In this paper, f
6、or the study of Xuzhou ZhongKai machinery manufacturings tobacco stems pretreatment production line, in order to achieve automation of pretreatment of tobacco stems.Design early on tobacco stems pretreatment production line process, and analyze the control flow and control program. After the actual
7、research and investigation of ZhongKai machinery manufacturing in Xuzhou, we analysis of the type of equipment control system derived control, further analysis of the operational characteristics of equipment, complete testing instruments, the implementation of component selection. The control system
8、 is based on Siemens S7-200 series PLC. Complete control system for selection of the overall design and PLC. On this basis, further complete the control cabinet panel face and cabinet design, rendering the PLC wiring diagram, terminal connection diagram, wiring diagrams and other related instrumenta
9、tion engineering drawings.System software is based on v4.0 STEP-7 MicroWIN SP4 for development. Combined operation of the actual situation of production lines, with sequential function chart method of software design analysis. To complete the software development by conversion between sequential fun
10、ction chart and software and ladder. Software implementation of the tobacco stems pretreatment production line automatic control system design, and to achieve overload protection, automatic alarm functions, information recording and so on. The final system design to package automatically, automatic
11、unpacking, weighing tobacco stems online, online sorting cleaning, tobacco stems and humidity control functions.Keywords：Pretreatment of tobacco stems； Automatic control； PLC； System Design目 录1 绪论11.1 烟草行业现状11.2 烟草发展历史21.3烟草生产自动化要求31.4 烟草生产自动化意义42 烟草加工工艺62.1 原料周转、备料及叶组配方62.2 制丝工艺62.2.1预回潮72.2.2制叶片工艺
12、72.2.3制叶丝工艺72.2.4制梗丝工艺82.3 烟丝混合工艺92.4 卷接包及滤棒成形92.5 本章小结103 烟梗预处理生产线简介113.1 烟梗预处理过程存在问题113.2 新式烟梗预处理生产线简介113.2.1 自动开包系统133.2.2 双仓式喂料系统143.2.3 电子皮带秤153.2.4 烟梗轻杂在线剔除系统163.2.5 浸梗机173.3 新式烟梗预处理系统的意义183.4 本章小结184 烟梗预处理生产线控制系统设计204.1 计算机控制系统204.1.1 数据采集和数据处理系统214.1.2 直接数字控制系统（DDC）214.1.3 监督控制系统(SCC)224.1.4
13、 分级控制系统224.1.5 集散型控制系统(DCS)234.1.6 现场总线控制系统(FCS)244.2 PLC控制技术概述254.2.1 PLC系统的基本结构254.2.2 PLC的特点、应用领域和发展趋势254.3 PLC 系统设计264.3.1 自动开包系统控制设计274.3.2 双仓式喂料系统控制设计294.3.3 电子皮带秤控制设计304.3.4 浸梗系统控制设计314.3.5 主系统控制设计及辅助部分控制334.3.6 仪器仪表选型354.3.7 PLC的CPU及模块选用504.4 本章小结515 PLC控制方案设计及编程525.1 PLC工作方式及编程语言525.1.1 PLC
14、工作方式525.1.2 PLC编程语言535.2 PLC程序设计方法535.2.1经验设计法545.2.2逻辑设计法545.2.3时序设计法545.2.4顺序功能图设计方法555.3 PLC内部地址编制555.3.1 自动开包系统555.3.2 双仓式喂料系统565.3.3 电子皮带秤575.3.4 浸梗系统575.4 程序编辑585.4.1 SETP-7Micro Win 介绍585.4.2 程序编辑585.5 程序的检查下载625.5.1程序检查625.5.2 程序下载625.6 程序的模拟仿真625.6.1仿真软件介绍625.6.2 实际仿真效果635.7 本章小结646 总结65参考文献：66附录一：专题论文67附录二：仪器仪表安装图81附录三：PLC输入输出地址分配图81附录四：仪器仪表选型汇总图81附录五：供电回路接线图81附录六：烟梗预处理系统程序82英文原文91中文译文98致 谢107l1 绪论1.1 烟草行业现状广义的烟草行业由农、工、商三大产业链节构成，包括烟草种植、烟叶复烤、烟草品制造、烟草物流、烟草专卖等一系列环节。烟草行业是一个政策影
