烟草生产企业的自动化控制技术探讨

摘 要：随着社会的发展，企业逐步实现现代化，而生产设备的自动化是企业发展现代化的基石。对于烟草企业更是如此，实现生产的自动化控制对企业的可持续发展起着重要的作用。在烟草行业中，自动化控制技术的引入可以提升烟草的生产效率和产品质量。文章就烟草生产自动化设计原则以及生产过程的自动化应用两方面展开讨论。

关键词：烟草；自动化；技术

目前，在我国的经济发展中，烟草行业的发展占据主要地位。随着社会的不断发展，我国烟草行业的发展面临越来越多的挑战。有些企业生产技术低，信息化技术薄弱导致收益不容乐观，致使经济发展滞后。为了提升烟草行业的竞争水平，企业需要打破传统的运营模式；提升技术水平，对业务流程进行改造和整合，进而使得企业可以在烟草行业中站稳脚跟，提升其整体实力和竞争力。

1 烟草生产自动化设计原则

要让烟草企业的生产总体水平得以提升，其技术水平必须得到提升，烟草生产的自动化设计需要遵循三个原则，分别为开放性和标准化，灵活性与扩展性以及可靠性与易操作性。

1.1 开放性和标准化

在对自动化系统进行设计的时候，需要借鉴多个产品的先进性，根据其优点对其进行互补，不要对某一个计算机系统产生过分的依赖心理。同时要结合实际的需求设计合适的操作系统和硬件配置，保持规范性，在用户的体验上要实现信息的互通。

1.2 灵活性与扩展性

自动化系统的设计过程中，要使其具有较高的灵活性和扩展能力，研发人员要使得设计成果能被广泛应用，即可以和不同的生产人员相适应，此外，还要为系统功能的扩展提供空间，使系统可以方便快速进行扩展。

1.3 可靠性与易操作性

自动化系统设计的关键是确保其运行的稳定性和易操作性，在设计的过程中，要围绕可靠性进行总体结构的设计，保证每个模块良性运行。由于自动化系统是为了提高生产效率，减少人员使用，所以，其操作方法要进行简化，保证工人可以熟练掌握其应用。

2 烟草生产过程中的自动化控制结构

在当前的烟草生产企业中，可以根据逻辑层次来进行系统结构的划分，作者就设备控制层、集中控制层以及数据管理层为层次结构进行探讨。不同的层次之间具有着紧密的承接顺序，通过和谐恰当的共同运行才能实现稳定、高效的自动化生产控制。

设备控制层应当根据不同的工艺流程，进行子系统划分，以数据总线方式进行主站和分散设备的信息通信。系统总线可以由电控元件、传感器、执行器、网络模块等组成，可以由主站进行设备的参数调整或其他指令的下发，极大地降低了人工运行维护成本。集中控制层作为中间层次则为人机交互提供平台，将工控机作为系统运行数据的采集及存储器，以计算机对生产阶段的设备进行监控并可以随时将生产信息输出或打印出来。数据管理层是主要完成的生产数据管理，因此需要配置性能较高的服务器，并做到服务器的长期稳定性运转。

在图1中，数据库服务器是系统中各项数据处理的核心单元，通过中心交换机完成控制器、设备坐席和生产坐席的链接控制。生产信息可以在大屏幕显示器上展示出来，实现实时控制。

3 烟草生产过程的自动化应用

在21世纪，自动化的发展为工业生产水平的提升带来了革命性的变化，这使得我国的工业结构得以改变，经济水平得以提升，在烟草生产的自动化控制系统中，要通过各个部分之间的协调配合，实现烟草在整个生产环节的自动化控制，从而极大的提升烟草的生产效率。

3.1 生产指挥系统

生产指挥系统其作用是在产品的整个生产过程中，实现对产品数据的记录和处理，对生产活动的优化有极大作用。这一系统的应用，使得产品参数如果发生变化，指挥人员能及时作出反应，这样，可以减少生产过程中造成的不必要的损失。此外，国际协会还提出实施生产执行系统的标准，这一标准融合了国内烟草行业的特点，包含许多知名企业的工作进展，对其核心的功能进行了优化，例如，数据如何处理，如何对工厂实行具体的监控等等。这一系统的研发，使得企业找到了查询生产数据的工具，能够实现企业的战略规划，对车间的生产有极大的帮助。企业安装了这个系统后，可以快速反应生产的以外情况，为改良生产技术提供了技术上的支持，同时，企业在制定相关的管理机制时也有数据可查，是企业管理的有利保障。这一系统可以解决生产者最关心的问题，如生产计划的实施情况，突发变故，产品质量的跟踪等。这些问题是烟草生产中最为重要的问题，生产者解决了以上问题，即可大幅提升生产效率。

3.2 仓库立体化系统

仓库的管理是一项复杂的工程，如果完全由人工管理，则会浪费很多的人力物力，同时也很容易造成错误，进而造成不必要的损失。仓库立体化系统，包括条形码的使用，信息的传输识别，无线数字传输，程序控制编程以及计算机管理等。这一技术的引入，就能有效的节省人力资源，同时作业能力也可以大大提升。使用这一系统，使得仓库管理效率提升，挑选东西的速度加快。此外，这一系统对仓库损耗小，资金可以快速的分配和流通，通过对这个系统的分析可知，立体仓库和普通仓库相比具有更优越的性能，立体仓库节省空间和劳动力，同时存储量却是一般仓库的5倍，对企业而言，无论是空间还是人力，都十分有利。同时省下的资金，企业者可以用于其他方面的开发，这对企业者而言是极其有利的。图2是仓库立体化系统的层次功能分布。

3.3 RFID自动识别系统

RFID技术，即为无线射频识别技术，其工作原理是通过电磁感应来对数据进行传播，然后进行读取的过程。这一系统与条形码的识别方式有所不同，条形码的识别是采用光学方式，且为接触式，而无线射频识别技术是使用电波的方式，为非接触式。这一系统和手机的通讯方式类似，不需要其他的因素就可以对标签进行识别，穿透力强，对环境的适应性强，传统的条形码无法适应恶劣的环境，往往在恶劣的环境下就会丧失其功能，而电子标签可以克服这一缺点。不仅如此，电子标签对数据存储具有很强大的功能，可以存储产品的许多相关信息，这使得无线射频识别技术在烟草行业的生产中，原材料的管理，烟草仓库的管理以及烟草的出厂中起到广泛的应用。

3.4 机器视觉技术

这一技术是使用机器人来代替人力来进行判断和测量，在实际的生产过程中，生产者往往会因为自身因素，例如体力不支，判断失误等，使得产品的测量产生误差，但是这些失误通常不会发生在机器人的身上，这就使得使用机器人相比自然人而言具有极大的优势。面对巨大的工作量，机器人不会由于疲惫而产生厌倦，同时机器人集合了照明，摄像，图形处理等多种功能于一身，使得机器人可以不用接触实际物品即可进行测量，其测量的方法主要是利用光谱响应进行测量，其测量的准确性要比生产者高很多，并且机器人可以长时间工作不需要休息，这也节约了很多的时间，可以大幅提升烟草生产的进度。

4 结束语

自动化控制技术是现代工业生产中最为重要的技术之一，这一技术要求系统具有可靠性，灵活性，开放性等原则，确保生产者可以长期稳定的使用，降低设备的使用难度，使生产效率提升的同时，可以降低生产成本。随着经济技术的不断发展，使得企业必须不断提升技术水平，企业若想在激烈的竞争中长期立于不败之地，就必须加大经济投入，降低不必要的人力使用，提升自身产品质量，切实实施企业的自动化控制技术，这对烟草企业的发展颇为有益，也必将使得烟草企业的发展越走越远。

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作者简介：敖永东（1971-），男，汉族，籍贯：重庆丰都，重庆烟草工业有限责任公司涪陵卷烟厂，电气主管，工程师，研究方向：自动化控制。