摘要：烟草加料是卷烟生产中的一道重要工序，传统手工加料由于人为因素限制常常无法达到工艺要求，甚至可能出现错误，这不但造成人力资源浪费，还可能造成无法磨灭的损失。为了提高烟草品质、降低操作人员的劳动强度，提高生产效率，烟叶加料控制系统的研究早已是烟草行业中关注的问题。

本文设计了基于西门子S7-300 PLC的烟草加料控制系统，对整个系统进行控制，可以对加料系统储存罐中料液的温度、流量、压力等参数的采集、存储，以及对储存罐进行保温、对烟叶进行均匀施加料液的自动控制、余料回收、管路清洗与排污等控制。具有自动化的一系列相关操作，既方便了人力也提升了质量，对生产起到了革命性的促进作用。

文章简要阐述了烟草加料的发展前景以及背景,详细地辨析其系统的主要的功能及特点,并在此基础上提出了总体设计方案。此次的设计是基于SIEMENS S7-300PLC和Wincc flexible,主要是对烟草加料控制系统的硬件规划部分和软件设计部分进行了仿真设计。为了达到对温度控制以及料液添加的精确，程序主要采用PID闭环回路的控制。

关键词：烟草加料  SIEMENS PLC  自动控制  Wincc flexible  

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 烟草加料系统发展现状-1

1.2.主要研究内容-1

1.3本论文的结构和内容-2

2.烟草加料控制系统的总体设计方案-3

2.1控制系统设计方案-3

2.2总体流程图-4

2.3控制系统的工作原理-4

2.4主要控制变量及控制方案-5

2.4.1烟草加入量，料液应添加量-5

2.4.2料液添加瞬时值，料液添加累积值，电磁调节阀开度-5

2.4.3罐内温度，蒸汽薄膜阀-5

3. 烟丝加料控制系统的硬件设计-6

3.1S7-300系列各模块的使用-6

3.1.1 PLC模块选用介绍-6

3.1.2PLC 模块安装-6

3.2PLC的硬件接线图-7

3.3硬件的选型-8

3.3.1电动机的选型-8

3.3.2蒸汽薄膜阀选型-8

3.3.3电磁阀选型-9

3.3.4温度传感器选型-9

3.3.5称重压力传感器选型-9

3.3.6位置传感器-9

3.3.7质量流量计-9

4. 烟草加料控制系统的编程软件设计-10

4.1 编程软件简介-10

4.2项目的编写-10

4.3I/O资源的分配和定义-12

4.4各阶段流程图及主要程序的开发-13

4.4.1称重阶段主要程序-13

4.4.2预填充阶段主要程序-14

4.4.3保温阶段主要程序-14

4.4.4加料阶段主要程序-16

4.4.5加料管清理阶段-17

4.4.6储存罐清理阶段-18

4.4.7报警阶段-18

4.5 本设计PID控制算法简介-19

5. 上位机画面的设计-20

5.1 Wincc flexible软件的概述-20

5.2 Wincc flexible画面的设计与制作-20

5.2.1 新建项目-20

5.2.2烟草加料系统界面设计-21

5.3建立与PLC通讯、创建数据词典-23

5.4 动画连接-24

5.4.1开关量的连接-24

5.4.2趋势曲线的监测-25

5.4.3 I/0域的使用-25

6. 系统的运行与调试-27

6.1程序调试-27

6.2系统的总体运行与组态监控-28

6.2.1.称重阶段-28

6.2.2预填充及加料阶段-28

6.2.3加料管清理阶段-30

6.2.4储存罐清理-30

6.2.5液位控制-31

6.2.6报警阶段-32

7.总结-34

参考文献-35

致谢-36

附录-37