PLC技術(shù)在煙草薄片水份控制系統(tǒng)上的實(shí)踐探討

冀紅宙

摘 要：PLC是一種具有微處理機(jī)的數(shù)字化電子設(shè)備，煙草薄品屬于煙制品原料。文章結(jié)合煙草薄片的特點(diǎn)，對(duì)PLC技術(shù)在煙草薄片水分控制系統(tǒng)中的實(shí)踐進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析和探討。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；煙草；薄片水份控制系統(tǒng)；實(shí)踐

引言

PLC即可編程邏輯控制器，屬于一種具有微處理機(jī)的數(shù)字化電子設(shè)備，可以應(yīng)用于自動(dòng)化控制，通過將控制命令的隨時(shí)加載，對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存和執(zhí)行。在機(jī)電控制中，PLC技術(shù)可以通過與電氣控制技術(shù)的相互結(jié)合，極大地提升控制系統(tǒng)的綜合性能。因此，這里對(duì)PLC技術(shù)在煙草薄片水分控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

1 煙草薄片水分控制系統(tǒng)

煙草薄片又稱重組煙葉或者均質(zhì)煙葉、再造煙葉，主要成分包括煙末、碎片、低級(jí)煙葉等，可以作為煙制品原料，能夠使得煙葉原料得到最大程度的應(yīng)用，有效降低卷煙的生產(chǎn)成本，而且利用煙草薄片，可以對(duì)卷煙的物理性質(zhì)和化學(xué)成分進(jìn)行一定的改變，在提升卷煙內(nèi)在品質(zhì)的同時(shí)，減少卷煙中的有害成分，從而減少其對(duì)于人體健康的影響。

薄片水分控制系統(tǒng)，可以針對(duì)煙草薄片的生產(chǎn)進(jìn)行管理和控制，從而確保煙草薄片產(chǎn)品的質(zhì)量。但是就目前來看，許多煙草企業(yè)的薄片水分控制系統(tǒng)主要以人為控制為主，系統(tǒng)從調(diào)節(jié)到穩(wěn)定需要一定的時(shí)間，從而影響了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此，需要運(yùn)用PLC技術(shù)，提升控制系統(tǒng)的性能，將外界因素對(duì)生產(chǎn)可能造成的影響降到最低，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2 PLC技術(shù)在煙草薄片水分控制系統(tǒng)中的實(shí)踐

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

新的自動(dòng)化系統(tǒng)需要滿足以下要求：首先，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，便于進(jìn)行維護(hù)和功能擴(kuò)展；其次，操作界面更加人性化，能夠?qū)υO(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行直觀反映，保證操作人員隨時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和過程；然后，具備完善的提示、診斷以及報(bào)警功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中出現(xiàn)的故障并及時(shí)發(fā)出警報(bào)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)

為了確保系統(tǒng)的有效性和質(zhì)量，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵循以下幾個(gè)基本要求：（1）從整體方面看，在資金、設(shè)備等條件允許的情況下，要盡量采用先進(jìn)、成熟的技術(shù)。（2）要對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)廠商進(jìn)行合理選擇，選擇信譽(yù)良好的廠商生產(chǎn)出的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。（3）在對(duì)煙草薄片水份控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的過程中，需要選擇具備專業(yè)技能以及豐富經(jīng)驗(yàn)的人員，同時(shí)嚴(yán)格遵循ISO9001質(zhì)量管理規(guī)范。（4）要對(duì)操作端的用戶權(quán)限進(jìn)行合理設(shè)置，在滿足用戶使用需求的前提下，確保系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。（5）要做好人員、設(shè)備、材料等的管理，保證系統(tǒng)的生產(chǎn)和使用安全。

2.3 硬件選型

在對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行選擇的過程中，為了確保系統(tǒng)功能的充分發(fā)揮，選擇西門子公司的S7-300 PLC作為系統(tǒng)的中央控制器，315-2DP型CPU，具備MPI接口，模擬量AI/AO均為1024個(gè)。系統(tǒng)中包含256個(gè)計(jì)數(shù)器以及同樣數(shù)量的計(jì)時(shí)器，從數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)考慮，除設(shè)備自身的256KB存儲(chǔ)器外，還添加了MMC閃存卡8MB存儲(chǔ)器。對(duì)于模擬量的輸入模塊，選擇了SM-331型，這種模塊具有8路模入，每一路均光電隔離，具有良好的反極性保護(hù)功能，通過帶屏蔽的雙絞線，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)傳感器的連接。對(duì)于模擬量的輸出模塊，選擇了SM-332型，4路模出，同樣每路光電隔離，附帶有源背板總線，以4-20ma的電流驅(qū)動(dòng)輸出，通過帶屏蔽的雙絞線，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接。

2.4 控制程序

控制程序?qū)τ谙到y(tǒng)的工作而言是至關(guān)重要的，這里主要針對(duì)以下程序進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.4.1 料頭、料尾處理程序

物料信號(hào)經(jīng)延遲后到滾筒入口，即進(jìn)入頭料處理階段，經(jīng)過設(shè)定時(shí)間（以實(shí)際測(cè)量時(shí)間為準(zhǔn)）后，如果在出口發(fā)現(xiàn)有物料經(jīng)過，則表示頭料階段結(jié)束，進(jìn)入工作階段。對(duì)于頭料階段的控制，主要在于時(shí)間的設(shè)定以及蒸汽流量的控制，要確保在生產(chǎn)過程中，設(shè)定的流量值可以逐漸遞減到初始值，以保證水分控制的有效性。

入口物料進(jìn)入料尾階段，經(jīng)過設(shè)定時(shí)間后，料尾階段結(jié)束，整個(gè)系統(tǒng)工作階段結(jié)束，進(jìn)入停機(jī)階段，需要對(duì)控制閥門進(jìn)行控制。尾料階段的水分控制，主要是以初始值逐漸遞增到設(shè)定流量值。

2.4.2 故障處理程序

故障處理程序?qū)τ诳刂葡到y(tǒng)的作用是十分巨大的，不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障，自行對(duì)一般故障進(jìn)行處理，還可以向操作人員發(fā)送警報(bào)信息，以確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行。對(duì)于該系統(tǒng)而言，部分測(cè)量元件為了能夠充分發(fā)揮作用，獨(dú)立于原控制系統(tǒng)之外，或者與原控制系統(tǒng)存在硬連鎖連接斷線故障，依靠原有的控制系統(tǒng)，無法對(duì)這些測(cè)量元件進(jìn)行控制。因此，為了保證水分控制的有效性和合理性，在系統(tǒng)中添加了安全輸出值。

2.5 實(shí)際效果

煙草薄片水分控制的工藝要求為（12.5±1）%，控制精度要求為（12.5±1.5）%。在加入PLC控制后，PLC可以根據(jù)物料進(jìn)出口的水分變化，對(duì)閥門的開度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)通過料頭、料尾控制程序以及故障處理程序，可以有效保證系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性和可靠性，大大提高了煙草薄片的質(zhì)量。

3 結(jié)束語

總而言之，煙草薄片是煙草產(chǎn)業(yè)中的新興產(chǎn)品，可以有效提高卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)煙草原料進(jìn)行充分利用，對(duì)于煙草企業(yè)的發(fā)展作用巨大，做好產(chǎn)品的水分控制，利用PLC技術(shù)提升水分控制系統(tǒng)的控制精度和可靠性，可以有效提升煙草企業(yè)的生產(chǎn)水平，推動(dòng)企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張桉齊.PLC及PID技術(shù)在煙草薄片水份控制系統(tǒng)上的應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2013，32（4）：72-75.

[2]周棟，金軍輝，徐鶴兵，等.改進(jìn)型PID在煙草薄片水分控制中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化儀表，2014，35（2）：73-76.

[3]繆應(yīng)菊，劉維涓，劉剛，等.煙草薄片制備工藝的現(xiàn)狀[J].中國造紙，2009，28（7）：55-60.