[发明专利]烟包包装机组控制系统

说明书

本发明公开了一种烟包包装机组控制系统，包括基于IPC的控制组件、现场监测平台、现场管控平台以及数据采集联网装置；控制组件包括设于主电控柜内的主站控制模块、与主站控制模块通讯的第一I/O从站模块，还包括分别与主站控制模块通讯的子电控柜内的第二I/O从站模块和模拟量输入模块；具有可视化人机交互界面的现场监测、现场管控平台，以及数据采集联网装置则分别与主站控制模块通讯；且数据采集联网装置用于将包装机组数据传输至外部数据服务器和/或无线终端。本发明摒弃传统的由国外设备供货商把持的关键技术，在保留国外设备机械结构、工位功能等基础上，整合形成一套可以为本国烟企实现低成本维护、灵活升级拓展的新一代电控方案。

技术领域

本发明涉及制烟技术领域，尤其涉及一种烟包包装机组控制系统。

背景技术

在目前国内制烟领域中，通常采用的烟包包装机组是20世纪90年代初从国外引进的卷烟包装设备，该设备的包装速度为400包/分钟，机组性能较为成熟，因而广泛应用于卷烟企业。

以GDX2型号包装机组为例，该机组整条生产线包括硬盒包装机、CH盒外透明纸包装机、CT硬条包装机、CV条外透明纸包装机及机组电控系统等部分。具体到所采用的电控系统，则是国外设备供货商的专用控制系统“MICRO II”，“MICRO II”型控制系统年代较为久远，其是以PLC为核心的传统局域网工控模式，从目前烟企发展来看，该套电控系统至少包括三方面弊端：

其一、由于其核心部件均是采用国外设备供货商生产的专用配件，因而国内烟企对于该包装机组的电气备件采购费用较高、采购周期较长，导致维护该套电控系统的综合成本居高不下。

其二、该套传统的电控系统的开发平台是国外设备供货商针对其产品特制的一个系统平台，其采用了专用的编程语言，这大大地增加了国内烟企技术人员对这套系统的掌握难度。

其三、尤其地，该系统的核心控制模式的开放性较差，随着时代的进步、电子信息技术的发展，原电控系统的陈旧性和封闭性对发展迅速的国内烟企当前所需的个性化升级、信息化改造等需求，带来了不小的阻碍。

发明内容

本发明的目的是结合原有包装机组的各工位的机械结构、布局以及基本功能，提供一套全新的具备自主研发、设计、拓展等优势的烟包包装机组控制系统，以便国内烟企解决传统国外设备所带来的技术挖掘、兼容、创新、拓展等方面受阻的问题，由此摆脱并终结国外设备供货商对我国制烟产业革新的束缚和技术垄断。

本发明采用的技术方案如下：

一种烟包包装机组控制系统，包括：

基于IPC(在领域习惯上也称为工控机、产业电脑或工业电脑等)的控制组件、现场监测平台、现场管控平台以及数据采集联网装置。也即是说，为确保新设计的系统运行稳定，并且有足够的系统资源来确保系统的检测、控制精度，本发明采用的烟包包装机组控制系统采取了如下独立的四层框架设计思路：IPC控制层、智能监控层、管控上位层以及数据采集边缘计算层。

所述控制组件包括设于主电控柜内的主站控制模块以及与所述主站控制模块通讯的第一I/O从站模块，还包括经由交换机分别与所述主站控制模块通讯的子电控柜内的第二I/O从站模块和模拟量输入模块；其中，所述子电控柜为多个，且分散布置在包装机组上的相应各工位的机身处。换言之，在上述框架基础上，具体构思是分布式采集+集中管理的模式，各分布式I/O从站与嵌入式PC控制器主站之间建立通讯，确保数据传输的高速和稳定可靠。具体来说，可以通过以太网总线实现一网到底，协议处理可直达各I/O层，无需任何下层子总线、且无网关延迟，单一总线系统便可涵盖所有设备工位，在实际操作中可以以最为简化的拓扑结构完成设备高速控制的任务，并确保整个系统的稳定性和高效性。