烟丝掺配控制系统的改造

烟丝掺配控制系统的改造

胡沛

四川烟草工业有限责任公司西昌卷烟厂 615000

快递地址：四川省凉山州西昌市火车站西侧 西昌卷烟厂，胡沛，15281005549

摘要：在卷烟制造过程中，掺配工序是特别重要的一个环节。我厂四台掺配设备，正常生产过程中存在精度超差情况，导致整个叶丝线设备频繁停机，影响生产的连续性;烘丝出现大量的干头干尾，回潮筒水分波动增大，继而出现严重的工艺事故。通过对电控系统的摸排分析，找出停机原因并对PLC程序的不足进行修改，解决了频繁停机的问题，避免因此造成的工艺事故，提高了产品质量稳定性。

关键词：限量管 电子秤超差 精度 梯形图

一、引言：

在卷烟制造过程中，掺配工序是特别重要的一个环节。我厂四台掺配设备生产过程中存在精度超差情况，导致整个叶丝线设备频繁停机，影响生产的连续性;烘丝出现大量的干头干尾，回潮筒水分波动增大，继而出现严重的工艺事故。

掺配设备的结构主要是由仓式喂料机，限量管，电子秤构成。工艺任务是将梗丝，膨胀烟丝等掺配物按照配方要求，准确、均匀地掺配到干燥叶丝中，工艺质量要求配比精度百分之99以上。

二、掺配系统的工作结构工作原理

根据喂料机限量管上高、中、低3道光电开关检测到的料位信号，通过变频器控制喂料机提升带的速度，保持限量管中的料位始终在一定的高度，从而保证分布在皮带秤上的物料厚度及宽度基本保持不变，流量相对稳定。

（一）预填充过程：当喂料机内有物料时，提升带允许启动，设备启动前先进行“预填充”，提升带启动，当物料被提升带带入限量管并遮挡住低位和中位光电开关时，电子秤开始启动，经过10秒后物料被电子秤带到出料口边缘，电子秤停止，提升带继续运行至物料遮挡住中位光电开关后停止。

（二）正常生产过程：在烟丝掺配过程中，烘干后的净叶丝进入主秤，当主秤显示净叶丝有流量时，开始计量并将重量反馈给各掺配秤，各秤按设定时间顺序依次给出掺配物料，实现同步掺配。电子秤进入正常掺配工作后，当中位光电开关露出，提升带电机延时1秒启动；当中位光电开关被挡后，延时4秒关停提升带电机，不断循环动作，保证提供充足的掺配物料，直到生产结束。高位光电开关是堵料位，一旦被遮挡，立即发送信号，禁止提升带启动，并有声光报警，提醒操作人员排查原因，直到高位光电开关露出，方可继续生产。

三、原因分析：

（一）在预填充过程中，电子秤以经验值时间来判断预填充的结束与否，控制条件单一，在限量管堵料的情况下，电子秤上没有物料，实际的预填充并未完成，并且操作人员很难察觉。

（二）从以上工作原理及控制过程可看出，提供掺配物料的提升带限量管上的三个光电开关，在整个生产过程起了决定性的作用，如果三个光电开关的位置和控制方式出现问题，将造成断料，并造成严重的工艺事故。

通过现场情况摸排发现，三个光电开关中，低位光电开关在设备启动后就不再参与提升带的启停控制。在限量管堵料，且堵料位置在低位和中位光电开关之间时，按照原有控制程序，低位光电开关未被遮挡，中位光电开关被遮挡，提升带已经延时停止供料；高位堵料光电开关未被遮挡，不会报警。但经过一段时间后，电子秤上的物料走空，但提升带无启动信号，后续没有物料供给，主线上的净叶丝就得不到掺配。由于没有报警提示，操作人员很难第一时间发现堵料现象，经过一段时间后，掺配精度超差，超差后系统才会给出对应的报警提示，并停止主线设备（回潮机，烘丝机前电子秤），造成回潮机内烟丝水分波动大，烘丝机干头干尾增加。

四、技术措施：

（一）预填充过程：在PLC梯形图控制预填充程序中增加了“电子秤瞬时重量2KG”条件，条件都满足后，电子秤才能够停止运行。

（二）在PLC梯形图控制提升带启动程序中修改，使低位光电开关参与喂料机提升带控制，当提升带限量管内物料挡住低位和中位光电开关后，提升带停止运行；当中位光电开关露出时，延时一秒钟启动提升带；当低位光电开关露出时，喂料机提升带直接启动；当物料同时挡住低位和中位时，延时3.5秒后停止提升带供料。

若出现低位光电开关未遮挡，而中位光电开关被遮挡的情况，那么喂料机提升带将继续运行，直到高位光电开关被遮挡后，提升带停止运行，同时声光报警开启，提醒操作人员，使操作人员能够第一时间到达堵料位，疏通限量管，避免严重的后果出现。

五、改进效果：

通过对控制程序的改进，设备运行可靠，因掺配限量管堵料造成的停机问题，经过一年的运行，未再出现。保障了生产的持续性，降低了消耗，保证了在线产品质量。

六、总结：

通过这次成功的改造，达到了预期的目的，进而推广至其他限量管程序，为以后的技术改造奠定了基础。

参考文献：

1罗克韦尔自动化CONTROILOGIX系统用户手册 2004

2 罗克韦尔指令集