西门子助烟草行业进入“大屏幕”时代

项目背景

烟草行业是中国的支柱产业之一，行业年税收占国家总税收的10%左右，这样巨大的贡献还是在平均税率不超过46%的低税率情况下实现的，相比发展中国家烟草行业普遍50-60%的税率，足见我国烟草行业在国家经济中的支柱作用。

然而在规模数量优势的光环下，中国烟草行业面临的境地同样令人担忧。随着中国加入WTO后保护期的尾声临近，国内越来越多的垄断行业开始逐步开放市场。中国的烟草行业，将在未来的几年内面临全面开放市场，进入国内市场国际化的全面自由竞争局面。

长期以来，国家对烟草行业实行专卖制度，国家对烟草行业的发展方针是：既要适当满足消费需要，又必须提高质量，改进配方，尽可能减少对消费者健康的影响。面对即将来临的市场开放，中国烟草业有很多需要提高改进的地方，中国烟企大小加起来数百家，牌号有数百个，然而最强势品牌的行业市场集中度却不超过2%。

烟草行业自动化理念升级

国内卷烟厂作为典型的混合流程制造型企业，从上世纪八十年代开始引入自动化生产控制和管理信息化概念，先后经历了生产自动化、管理信息化和基于企业资源计划的CIMS为主要特点的发展阶段。

早期受制于自动化技术发展水平和系统整体解决方案的不完善，国内卷烟厂的自动化系统主要表现为分割不同工艺的数个相互独立的中小型控制系统，各个系统间规范协议的差异和总线技术的不统一，使得集中管理与协调控制很难实现。

随着近年来系统集成技术的迅猛发展和智能化仪表设备的不断涌现，同时国内烟草行业的竞争加剧也要求烟草企业需要积极提升自身生产效率、提高自动化控制程度和企业信息化管理水平。具有统一现场总线平台和整体解决方案架构的自动化集成控制系统被越来越多的用户接纳和认可，其中西门子借助独一无二的能够提供成套产品和综合解决方案的优势被绝大多数客户所使用。

大规模使用西门子Flat Panel 19

烟草生产环境复杂、拥有各种制造设备，包括烟草撕碎机、干燥机、香烟制造机器、包装机等，整个工厂需要有效范围的温度、电压。因此，工业级计算机必须强固、可靠。如果没有计算机，在一个烟草厂商计算生产量非常繁琐且容易出错。

此次，西门子服务的是中国一家颇具品牌实力的烟草制造商，在合作之前，客户的生产线已经由可编程逻辑控制器（PLCs）实现自动化。尽管如此，客户仍需要依靠人力来计算香烟及其他材料的数量，工程师通过人力检查和记录存储在PLCs中的数据，完成数据分析。

此外，IPCs需要有PCI扩展槽，用于插卡并与生产线的PLCs相连接。另一方面，监控系统收集和传送大量数据，需要有强大CPU的工业级PC和高速可靠的以太网络。

西门子为此客户特别设计了监控设备。每个设备采用无风扇嵌入式工业电脑做内部设备、19”工业触摸平板显示器作为前端人机界面，可实现在严苛及高灰尘环境下设备的正常运行。

特别值得一提的是，此次使用的19”工业触摸平板显示器是西门子新推的工业用 LCD 显示器，屏幕分辨率高达 1280 x 1024 像素 (SXGA)，可在远离 30 米的距离处进行显示，是对 Simatic PC 的一个补充。

该显示器可倾斜角度达 70 度，适合安装在控制台或机箱内，客户可根据需要将设备分布在工厂中的更大范围内。该平板显示器附加 I/O 设备，可通过后面的两个USB 2.0 端口直接连接在显示器上。集成的组合 24V (DC) 和 100-240V (AC) 电源装置，可将这些新型显示器在工厂中灵活使用。

高性价比解决方案

烟草制造商使用此监控系统，可将生产和设备操作相关的所有数据显示至终端，且实时存储在数据库。包括：香烟生产数量、不良率、PLCs的状态等。它有效降低工厂人力及工程师的维修工作。更重要的是它提高了工厂整体管理效率。

此外，高性能嵌入式工业电脑具有强大的Intel Core 2 Duo处理器，扩展能力强，可任选2个PCI扩展槽或1个PCIe和1个PCI槽，连接设备级PLCs。同时还具有分组能力的千兆以太网口，可连接至以太网络监控设备。其网络冗余和备份电源SRAM可保证以太网络的一致性，甚至在电源故障或以太网络故障情况下数据仍可稳定传输。

设备层、烟草制造设备和PLCs通过ProfiBus协议连接，用户可很方便的读取所显示信息，且可通过简单的触摸操作即可完成命令发送等。

在此项目中，西门子采用基于PC的监控设备，安装至制造设备中，再将相关的数据显示在触摸式屏幕并传输到控制中心，系统能够自动收集并记录生产数据，在此基础上结合以太网通讯，大大优化了烟草生产线的制造和管理，有效减少错误、提高管理效率。西门子以先进的技术为客户带来高性价比的解决方案。