面对石膏板生产线环境恶劣、控制节点分散、故障排查难等行业痛点，某新型建材龙头企业在其新建年产3000万㎡石膏板项目中，全线采用MR30系列分布式IO系统。通过PROFINET网络将上千个I/O点无缝集成至DCS，实现了从原料配比、成型、干燥到包装的全流程精准控制。

项目挑战

本项目所涉及的全自动石膏板生产线，涵盖从原料加工到成品出厂的完整流程，各工序衔接紧密，对温度、湿度、物料配比等参数控制精度要求极高。面临的核心挑战包括：

环境恶劣：干燥段高温高湿，配料段粉尘大，传统电气柜内元件易损坏。

距离漫长：生产线超300米，集中式布线成本高，信号易衰减干扰。

维护困难：数千个控制点，故障定位全靠万用表，排查耗时费力。

柔性生产差：产品规格切换时，传统系统重新接线工作量大，耗时长。

生产工艺

原料制备与搅拌：将脱硫石膏粉（或天然石膏粉）、水泥、玻璃纤维、发泡剂等原料按预设配方通过自动上料系统输送至原料仓。原料经螺旋输送机送至称量斗，由称重传感器精准控制各原料用量后，输送至搅拌釜。同时，定量水与发泡剂经管道注入搅拌釜，原料在搅拌釜内高速搅拌形成均匀的石膏浆体，搅拌过程中需通过粘度传感器监测浆体粘度，确保符合成型要求。

初养与切割：成型后的石膏板坯体经输送带送入初养室，初养室内通过热风加热使石膏浆体快速初凝硬化，温度控制在 40-50℃，初养时间约 10-15 分钟。初养后的板坯强度达到要求后，由横向切割机切割成设定长度的板段，再经纵向切割机切割成设定宽度的石膏板半成品。切割过程中，编码器实时监测板坯输送速度，确保切割尺寸精准。

烘干：切割后的石膏板半成品由链式输送机送入烘干窑，烘干窑分为预热区、高温烘干区、降温区三个阶段。预热区温度逐步升至 60-80℃，去除板体表面水分；高温烘干区温度控制在 120-150℃，加速板体内部水分蒸发；降温区温度逐步降至室温，避免板体因温差过大产生开裂。烘干过程中，需实时监测烘干窑内各区域的温度、湿度及风速，同时通过称重传感器监测石膏板的含水率，确保含水率控制在 5-8% 的合格范围内。

检测与分拣包装：砂光后的石膏板经外观检测系统（通过摄像头识别表面缺陷）、尺寸检测传感器（检测长度、宽度、厚度偏差）及强度检测装置（检测抗折、抗压强度）进行全面检测。不合格产品被自动剔除，合格产品按规格分类分拣，通过包装机完成覆膜、打包操作，最终输送至成品仓库，而后包装、码垛。

IO应用方式

针对石膏板生产线设备分散、工序复杂的特点，MR30 分布式 IO 采用 “分区部署、集中管控、协同联动” 的应用模式，与各工序的检测设备及执行机构精准对接，具体应用方式如下：

在信号采集方面，MR30 分布式 IO 的数字量输入模块主要对接各类开关量信号：如原料仓料位接近开关、护面纸跑偏光电开关、切割机行程开关、成品分拣到位传感器等，实时反馈物料状态与设备动作位置；模拟量输入模块则重点采集关键工艺参数：通过称重传感器采集原料用量与石膏板含水率，通过温度传感器采集初养室及烘干窑各区域温度，通过湿度传感器采集烘干窑湿度，通过粘度传感器采集石膏浆体粘度，通过厚度传感器采集板厚偏差，通过压力传感器采集输送管道压力，将这些模拟信号转换为数字信号传输至主控制器，实现生产过程的实时监控。

在指令执行环节，主控制器根据采集的信号及预设工艺参数，生成控制指令并发送至 MR30 分布式 IO 的输出模块：数字量输出模块控制上料电机、搅拌电机、成型辊电机、切割机电机的启停，控制电磁阀（如原料输送电磁阀、冷却水电磁阀）的通断，以及控制报警装置与指示灯的状态；模拟量输出模块输出 4-20mA 信号，通过变频器调节输送电机、搅拌电机的转速，通过调节阀控制烘干窑的热风流量与温度，通过伺服驱动器控制砂光机砂轮的进给量，实现对生产过程的精准调节。

客户证言

“这条生产线的自控系统已经完全交给了MR30。它们像忠诚的哨兵一样坚守在粉尘、高温的最前线，把我们从‘拉网式’排查故障的苦海中解放出来。其稳定性尤其是热插拔功能，为我们实现了真正的‘零间歇’生产维护，这是传统控制方案无法想象的。”项目电气负责人李主任表示。

应用成效

通过应用MR30分布式IO，项目故障停机时间降低70%，维护效率提高50%，布线成本降低一半以上，能耗降低7%。

生产柔性增强：产品规格切换时，仅需在程序中调用不同配方，无需任何硬件改动，换型时间缩短30%。

数据透明度提升：所有工艺参数（如干燥机温升曲线）被实时记录并上传至MES系统，为质量追溯与工艺优化提供大数据支撑。

生命周期成本降低：模块化设计使后期扩容极其简便，仅需增加IO站并连接至现有环网，无需改造主站和核心网络。