一、項目背景

某卷煙廠制絲車間配備多臺松散回潮機，用于煙片復烤后回潮工序，通過蒸汽噴射與滾筒翻滾使煙片達到適宜含水率，保障后續切絲、烘絲質量。現有設備由西門子S7-1200 PLC控制蒸汽閥門、滾筒變頻器、排潮風機、加水泵等執行機構，并配套溫濕度傳感器、流量計、稱重模塊等儀表。

目前，車間仍依賴人工抄錄PLC本地HMI屏顯數據，每日定時記錄回潮出口含水率、蒸汽消耗量、加水流量、滾筒轉速等關鍵參數，存在以下痛點：

數據記錄滯后，無法實時掌握回潮過程波動，影響煙片品質一致性；

蒸汽用量與加水比例缺乏精細化監測，能耗浪費較明顯；

設備停機或參數超限時，無法第一時間通知維修與工藝人員，導致批次質量風險；

歷史數據分散在紙質報表中，難以進行批次追溯與工藝優化分析。

工廠提出建設松散回潮機數據采集物聯網系統，要求實現：

松散回潮機PLC運行參數遠程實時監控；

蒸汽流量、壓縮空氣用量、電力消耗等能耗數據自動采集；

含水率偏差、蒸汽壓力異常、設備故障等自動告警，支持手機與電腦同步接收；

按批次生成工藝報表，便于質量追溯與能耗考核。

二、方案解析

經過技術調研，物通博聯（WideIOT）采用工業智能網關構建“設備層—網關層—平臺層”三層物聯網架構，具體如下：

設備層：制絲車間內3臺松散回潮機，PLC控制蒸汽調節閥、變頻滾筒電機、排潮風機、加水計量泵，并接入回潮出口紅外水分儀、蒸汽壓力變送器、渦街流量計、鉑電阻溫度計等傳感儀表。配電柜內接入智能電表（支持Modbus RTU），用于采集單機電力消耗。

網關層：每臺松散回潮機旁部署一臺物通博聯工業智能網關。網關通過以太網口連接西門子 PLC（S7協議），通過RS485串口以菊花鏈方式掛載智能電表（Modbus RTU），同時利用一個串口接入現場流量儀。網關實時采集含水率設定值/實際值、蒸汽瞬時流量、累計蒸汽消耗量、加水瞬時流量、滾筒頻率、電機電流、排潮風機轉速等點位數據，并通過車間已有工業以太網，采用MQTT協議將數據上傳至中控室本地服務器。

平臺層：中控室服務器部署能源與工藝管理平臺，接收并解析網關上報的MQTT JSON數據包。平臺具備：

組態畫面：模擬松散回潮機滾筒、噴嘴、風機運行狀態，動態顯示含水率曲線；

實時告警：含水率偏差超±0.5%、蒸汽壓力波動超范圍、電機過載時觸發分級告警；

批次報表：按生產批次自動匯總蒸汽單耗、電耗、平均含水率、合格率等KPI；

遠程操作：授權工藝員可通過平臺下發含水率設定值調整指令（經PLC寫入）。

三、功能效益

質量管控：實時監控含水率曲線，超限即告警，減少批次質量風險

能耗管理：按批次自動統計蒸汽單耗、電耗，支撐精細化考核與參數優化

設備運維：參數異常實時推送手機/電腦告警，縮短故障響應時間

管理效率：取消人工抄錄，報表自動生成，支持遠程參數調整與歷史追溯