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[摘 要]随着现代科学技术的进步以及企业经营规模的日益扩展，烟草行业正在越来越普遍的引入自动化和智能化生产操作与业务开展系统。自动化的管理系统，能够保障生产计划有条不紊的进行，为业务开展提供高效率保障，全面提高企业经营的社会和经济效益。近年来，随着烟草经营行业所面临的环境转变以及现代信息技术在各行各业中的普及化应用，现代化的信息采集和数据处理系统在逐渐的被引入到烟草生产行业，企业在实际生产经营中将原有的信息采集和处理系统进行升级，在利用数据采集系统对生产规划进行统筹管理的基础上，集成生产车间机械设备的生产数据，建立相应的信息处理数据库，为企业经营决策的制定提供科学保障，同时也为MES系统提供良好的数据支撑。在全球步入信息化管理的新时代，烟草行业引入数据采集系统能够实现科学的企业的生产规划管理、实时的了解车间生产数据、实现员工档案的信息化管理、降低企业生活成本，从而提高企业的核心竞争力，以实现可持续性发展。
[关键词]烟草企业；卷烟生产；数据采集系统；应用
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0004-01
引言
烟草行业的卷包车间数据采集系统近年来得到了广泛的应用，它为生产制造执行系统（MES）提供了数据支撑，将车间内卷烟机、包装机、封箱机、成型机等数据进行存储、展示和数据分析。并根据车间的实际管理需求，实现了车间设备管理、生产现场管理、工艺质量管理等。系统满足了生产信息化开展的需要，提高了卷包车间管理能力以及与生产调度等部门间的信息传递，增强了生产的调度与组织能力的针对性。推动卷包车间生产管理工作迈上一个新的台阶。
1 采集数据的原则
1.1 数据采集手段要新
作为卷烟制造设备上的各类监控系统、操作系统最好采用目前世界最先进的，且性能最稳定的触摸屏； 软件系统要汉化，便于不同文化层次的操作工操作；软件系统还要根据企业不同的技术要求和工艺要求重编写软件，要做就要做得最好。
1.2 回数据的采集要全面、准确
卷烟生产过程中数据采集难也就难在卷接包装设备的底层，要想把卷烟生产过程中各类数据实时、准确无误地采集上来，那么就得针对不同年代的设备不同版本的程序，实现对不同控制系统的数据采集；针对国外卷接包设备的专用程序，最好要对其破译。例如；意大利GD公司生产的MICROI控制的GD包装机采用的就是本公司自行开发的专用语言，即GDLAN语言。卷烟厂在进行数据采集系统招标时就要考虑到投标单位已经破解GDLAN的网络协议，并且要使GD包装机的操作系统成功接入GDLAN网络，实现对GD包装机的实时數据采集。针对滤咀发射机和成型机，由于这些设备大都是PLC控制的，并且还提供了网络接口，因此可采用WICC 软件直接对这些设备的数据采集； 另外，有一些数据设备本身没有提供，这就要求投标单位根据设备的运行速度、产量、剔除量、以及运行时间等原始数据按特定的公式计算来实现对数据的采集。
1.3 系统要安全、稳定、可靠
数据系统的建立，首先就要考虑到不能对设备本身的性能和外观造成任何影响。这其中之一就是要有高性能的硬件； 其二就是要有成熟的软件作支撑，只有这两者相结合，才能使得数采系统更加稳定和可靠。
2 卷烟生产过程中的数据采集系统应用
2.1 系统的总体架构
卷烟生产过程中的数据采集系统的对象为卷包车间，通过对卷包车间相关设备进行数据采集，统筹管理卷包车间的现场生产、设备运行、质量控制和生产监控四个方面，同时建立于MES系统、物流运输等第三方系统的数据交换与信息共享机制。
2.2 数据采集的主要范围
卷包车间的数据采集和信息处理设备种类广泛，涉及到卷烟生产的每个环节，具体设备包括卷烟机、成型机、发射机、残烟机、封箱机、质检设备等，每种设备又包含不同的型号，所以实现生产过程的数据采集是一项工作量巨大、且信息处理繁琐的工作。为了方便工作人员操作以及提供工作效率，有必要针对不同的设备采用相通性较高的终端操作界面。此外，采集系统应将与生产相关的辅助性设备纳入数据参考范围。
2.3 数据采集系统各设备数据采集的关键技术
2.3.1 PROTOS70卷烟机组的数据采集方案
PROTOS70卷烟机组的数据采集系统有SRM系统负责，在具体统一化配置调整中，可将SRM系统升级为HJYSRM系统，其系统显示走终端采用的是西门子的PCBOX620，操作系统采用WINDOWS操作平台，为数据采集提供极高的可操作性和设备之间的数据共享性，通过可兼容数据接口的植入，通过TCP/IP数据传输协议与终端63161端口实现数据传输与交换，这样便能实现系统对卷烟机数据的录入与分析处理。对于PROTOS70卷接机组，数据采集软件直接安装在用户操作WINDOWS系统终端，无需新增其他硬件设备，数据采集软件通过以太网接口与车间以太网进行连接，实现信息数据的双向通信。
2.3.2 ZJ112卷烟机组数据采集方案
ZJ112是我国生产制造的新型卷接机组，其电控系统亦是国内公司独立开发，采用S7PLC控制，其采用的数据采集控制系统与PROTOS70卷烟机原理相似，可以设置同样的技术处理方案。
2.3.3 ZB47包装机组数据采集方案
ZB47是目前卷烟厂采用的新一代包装机组，其电控部分采用的是MICROII系统，其设备在设计上具有完整的数据采集功能。在系统设计上，ZB47包装机组内包含有两个主站（CNT），并且设置了以太网接口在OPC上，这就极大的提高了数据采集的方便性，不必像传统的GDX1/X2，需要借助GD-LAN来采集原始数据信息。另一方面，ZB47包装机组搭载的是WINDOWS操作系统，数据存储系统采用的是ORCAL数据库系统。在实现数据采集系统的可操作时，有两种可供选择的方案，一为对其数据库表结构进行信息处理分析，进而筛选有用数据服务于数据采集系统；另一种方案为增设相关的数据接口，通过接口软件来处理信息数据，进而读取机器信息。两种方案各有优缺点，第一种方案能够实现信息采集速率的高效化，所需的信息处理中间环节少，缺点为容易出现因结构分析不正确而造成的数据偏差；第二种方案信息采集的可靠性较高，缺点在于因为中间操作环节的增设，如果接口软件出现问题往往导致数据不能正常上传。
2.3.4 质检仪器数据采集方案
卷包车间质检仪器一般包括质检室内综合检测台、机台现场安装的在线检测仪器以及机台现场安装的电子秤等设备。电子秤一般带有RS/232接口，增加光电隔离装置，由机台数采站通过RS/232接口与之相连，可实现烟支重量数据的采集。对于质检室内的检测仪器，目前一般是英国莫林斯公司生产的QTM系列烟支综合测试台。经过查阅资料，其数据接口为一个25针的串口。按其针脚定义找出RS、TS、GND三根线，转换成通用的9针串口，通过RS/232接口卡与现场工作站连接，实现质检仪器的数据采集。机台现场的在线质检仪器一般为近年安装使用，其数据可以直接通过以太网接口写人数据库中实现数据的采集。
结语
卷包数采系统满足生产信息化开展的需要，它提高了卷包车间管理能力以及与生产调度等部门间的信息传递，增强了生产的调度与组织能力的针对性；对现有生产业务流程进行了优化和整合并以信息技术加以固化，增强了车间生产信息的收集、汇总和分析能力。为生产管理业务的开展提供了一个良好的管理、使用和发展平台，使生产业务的开展更加富有成效。随着卷包数采系统的不断完善和发展，它将推动卷包车间生产管理工作迈上一个新的台阶。
参考文献
[1]郝寿朋，刘瑞玲基于CAN总线的数据采集与控制系统设计[J.现代电子技术，2011（8）.
[2]苏永芝，耿玉玲.基于FPGA+DSP的高速中频采样信号处理平台的实现[].现代电子技术，2011（7）.
[3]郑国军，戴巧琪，肖德瑞，等.基于STM32 的便携式体检装置设计[J].医学信息：中旬刊，2010（8）.
[4]刘明贵，于謇，梁昊.基于STM32的岩土工程无线采集系统[J].仪表技术与传感器，2010（5）.
[关键词]烟草企业；卷烟生产；数据采集系统；应用
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0004-01
引言
烟草行业的卷包车间数据采集系统近年来得到了广泛的应用，它为生产制造执行系统（MES）提供了数据支撑，将车间内卷烟机、包装机、封箱机、成型机等数据进行存储、展示和数据分析。并根据车间的实际管理需求，实现了车间设备管理、生产现场管理、工艺质量管理等。系统满足了生产信息化开展的需要，提高了卷包车间管理能力以及与生产调度等部门间的信息传递，增强了生产的调度与组织能力的针对性。推动卷包车间生产管理工作迈上一个新的台阶。
1 采集数据的原则
1.1 数据采集手段要新
作为卷烟制造设备上的各类监控系统、操作系统最好采用目前世界最先进的，且性能最稳定的触摸屏； 软件系统要汉化，便于不同文化层次的操作工操作；软件系统还要根据企业不同的技术要求和工艺要求重编写软件，要做就要做得最好。
1.2 回数据的采集要全面、准确
卷烟生产过程中数据采集难也就难在卷接包装设备的底层，要想把卷烟生产过程中各类数据实时、准确无误地采集上来，那么就得针对不同年代的设备不同版本的程序，实现对不同控制系统的数据采集；针对国外卷接包设备的专用程序，最好要对其破译。例如；意大利GD公司生产的MICROI控制的GD包装机采用的就是本公司自行开发的专用语言，即GDLAN语言。卷烟厂在进行数据采集系统招标时就要考虑到投标单位已经破解GDLAN的网络协议，并且要使GD包装机的操作系统成功接入GDLAN网络，实现对GD包装机的实时數据采集。针对滤咀发射机和成型机，由于这些设备大都是PLC控制的，并且还提供了网络接口，因此可采用WICC 软件直接对这些设备的数据采集； 另外，有一些数据设备本身没有提供，这就要求投标单位根据设备的运行速度、产量、剔除量、以及运行时间等原始数据按特定的公式计算来实现对数据的采集。
1.3 系统要安全、稳定、可靠
数据系统的建立，首先就要考虑到不能对设备本身的性能和外观造成任何影响。这其中之一就是要有高性能的硬件； 其二就是要有成熟的软件作支撑，只有这两者相结合，才能使得数采系统更加稳定和可靠。
2 卷烟生产过程中的数据采集系统应用
2.1 系统的总体架构
卷烟生产过程中的数据采集系统的对象为卷包车间，通过对卷包车间相关设备进行数据采集，统筹管理卷包车间的现场生产、设备运行、质量控制和生产监控四个方面，同时建立于MES系统、物流运输等第三方系统的数据交换与信息共享机制。
2.2 数据采集的主要范围
卷包车间的数据采集和信息处理设备种类广泛，涉及到卷烟生产的每个环节，具体设备包括卷烟机、成型机、发射机、残烟机、封箱机、质检设备等，每种设备又包含不同的型号，所以实现生产过程的数据采集是一项工作量巨大、且信息处理繁琐的工作。为了方便工作人员操作以及提供工作效率，有必要针对不同的设备采用相通性较高的终端操作界面。此外，采集系统应将与生产相关的辅助性设备纳入数据参考范围。
2.3 数据采集系统各设备数据采集的关键技术
2.3.1 PROTOS70卷烟机组的数据采集方案
PROTOS70卷烟机组的数据采集系统有SRM系统负责，在具体统一化配置调整中，可将SRM系统升级为HJYSRM系统，其系统显示走终端采用的是西门子的PCBOX620，操作系统采用WINDOWS操作平台，为数据采集提供极高的可操作性和设备之间的数据共享性，通过可兼容数据接口的植入，通过TCP/IP数据传输协议与终端63161端口实现数据传输与交换，这样便能实现系统对卷烟机数据的录入与分析处理。对于PROTOS70卷接机组，数据采集软件直接安装在用户操作WINDOWS系统终端，无需新增其他硬件设备，数据采集软件通过以太网接口与车间以太网进行连接，实现信息数据的双向通信。
2.3.2 ZJ112卷烟机组数据采集方案
ZJ112是我国生产制造的新型卷接机组，其电控系统亦是国内公司独立开发，采用S7PLC控制，其采用的数据采集控制系统与PROTOS70卷烟机原理相似，可以设置同样的技术处理方案。
2.3.3 ZB47包装机组数据采集方案
ZB47是目前卷烟厂采用的新一代包装机组，其电控部分采用的是MICROII系统，其设备在设计上具有完整的数据采集功能。在系统设计上，ZB47包装机组内包含有两个主站（CNT），并且设置了以太网接口在OPC上，这就极大的提高了数据采集的方便性，不必像传统的GDX1/X2，需要借助GD-LAN来采集原始数据信息。另一方面，ZB47包装机组搭载的是WINDOWS操作系统，数据存储系统采用的是ORCAL数据库系统。在实现数据采集系统的可操作时，有两种可供选择的方案，一为对其数据库表结构进行信息处理分析，进而筛选有用数据服务于数据采集系统；另一种方案为增设相关的数据接口，通过接口软件来处理信息数据，进而读取机器信息。两种方案各有优缺点，第一种方案能够实现信息采集速率的高效化，所需的信息处理中间环节少，缺点为容易出现因结构分析不正确而造成的数据偏差；第二种方案信息采集的可靠性较高，缺点在于因为中间操作环节的增设，如果接口软件出现问题往往导致数据不能正常上传。
2.3.4 质检仪器数据采集方案
卷包车间质检仪器一般包括质检室内综合检测台、机台现场安装的在线检测仪器以及机台现场安装的电子秤等设备。电子秤一般带有RS/232接口，增加光电隔离装置，由机台数采站通过RS/232接口与之相连，可实现烟支重量数据的采集。对于质检室内的检测仪器，目前一般是英国莫林斯公司生产的QTM系列烟支综合测试台。经过查阅资料，其数据接口为一个25针的串口。按其针脚定义找出RS、TS、GND三根线，转换成通用的9针串口，通过RS/232接口卡与现场工作站连接，实现质检仪器的数据采集。机台现场的在线质检仪器一般为近年安装使用，其数据可以直接通过以太网接口写人数据库中实现数据的采集。
结语
卷包数采系统满足生产信息化开展的需要，它提高了卷包车间管理能力以及与生产调度等部门间的信息传递，增强了生产的调度与组织能力的针对性；对现有生产业务流程进行了优化和整合并以信息技术加以固化，增强了车间生产信息的收集、汇总和分析能力。为生产管理业务的开展提供了一个良好的管理、使用和发展平台，使生产业务的开展更加富有成效。随着卷包数采系统的不断完善和发展，它将推动卷包车间生产管理工作迈上一个新的台阶。
参考文献
[1]郝寿朋，刘瑞玲基于CAN总线的数据采集与控制系统设计[J.现代电子技术，2011（8）.
[2]苏永芝，耿玉玲.基于FPGA+DSP的高速中频采样信号处理平台的实现[].现代电子技术，2011（7）.
[3]郑国军，戴巧琪，肖德瑞，等.基于STM32 的便携式体检装置设计[J].医学信息：中旬刊，2010（8）.
[4]刘明贵，于謇，梁昊.基于STM32的岩土工程无线采集系统[J].仪表技术与传感器，2010（5）.