一種新型煙絲防堵塞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

車本佳

摘 要：本文針對煙草制絲工業(yè)生產(chǎn)過程中煙絲堵塞的原因及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套由PLC控制的帶有流量控制及自動吹掃功能的煙絲防堵塞系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)制絲設(shè)備的生產(chǎn)能力自動控制煙絲的流量，在系統(tǒng)發(fā)生堵塞的時(shí)候自動報(bào)警并啟動疏通裝置，從而保證整條制絲線的正常運(yùn)作。

關(guān)鍵詞：煙絲 防堵塞 變頻控制

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0072-02

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各生產(chǎn)企業(yè)對設(shè)備可靠性的要求越來越高。我國卷煙工業(yè)在新世紀(jì)以來經(jīng)歷了工商分離改革，在市場競爭機(jī)制的作用下，如何減少停機(jī)頻次、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，成為各卷煙工廠增強(qiáng)企業(yè)競爭力必須解決的問題。

制絲生產(chǎn)線是卷煙工業(yè)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，煙葉按一定流量和配比依次完成切片、加料、切絲、烘絲、摻配、加香等工序。由于切絲后的煙絲較為松散，且含有一定水分，在經(jīng)過計(jì)量管的時(shí)候如果流量波動較大，可能會出現(xiàn)堵料現(xiàn)象[1]。而制絲線大部分設(shè)備是串聯(lián)運(yùn)作的，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，不但會影響到下一環(huán)節(jié)的正常運(yùn)作，而且可能導(dǎo)致整條制絲線停止運(yùn)轉(zhuǎn)，造成嚴(yán)重后果。為此，設(shè)計(jì)一套煙絲防堵塞系統(tǒng)，能夠有效控制煙絲流量，在計(jì)量管發(fā)生堵料的時(shí)候能自動疏通被堵部位，可以有效降低工人勞動強(qiáng)度，減少煙絲造碎[2]，對提高整條制絲生產(chǎn)線的穩(wěn)定性具有重要意義。

1 煙絲防堵塞系統(tǒng)的控制原理圖

如圖1所示，煙絲防堵料系統(tǒng)由檢測裝置、控制裝置、調(diào)速裝置、疏通裝置和吹掃裝置五個(gè)部分組成。

檢測裝置由兩組光電傳感器組成，用于感應(yīng)計(jì)量管內(nèi)煙絲堆積的高度，并將檢測信號傳送至控制裝置，控制裝置根據(jù)光電傳感器傳來的信號，判斷煙絲流量及堵塞情況，發(fā)出控制指令并通過改變調(diào)速裝置中變頻器輸出頻率來控制輸送帶電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制煙絲流量的目的。當(dāng)計(jì)量管內(nèi)煙絲出現(xiàn)堵塞情況時(shí)，控制裝置輸出指令，啟動疏通裝置將計(jì)量管內(nèi)煙絲進(jìn)行疏通，疏通完成后再啟動吹掃裝置，利用壓縮空氣將殘留在計(jì)量管壁的煙絲吹掃干凈。

2 煙絲防堵塞系統(tǒng)的工作原理

2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)[3]

如圖2所示兩組光電傳感器分別位于計(jì)量管的高料位與低料位處，用來對煙絲堆積高度進(jìn)行檢測，料位檢測信號經(jīng)控制裝置中的可編程控制器（PLC）處理后輸出控制信號，由變頻器控制輸送帶傳動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制流量的目的。當(dāng)檢測到堵料時(shí)，控制裝置發(fā)出報(bào)警信號，輸送帶停止送料，同時(shí)疏通裝置開始工作。疏通裝置由位于計(jì)量管內(nèi)部的疏通爪和計(jì)量管外部的傳動機(jī)構(gòu)組成。疏通爪在傳動機(jī)構(gòu)的帶動下往復(fù)擺動，將計(jì)量管內(nèi)堵塞的煙絲壓下，當(dāng)堵料故障排除后，檢測裝置顯示空料，控制裝置將壓縮空氣管道中的電磁閥打開，吹掃噴嘴利用壓縮空氣將粘連在疏通爪和計(jì)量管壁處的煙絲吹掃干凈，同時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。

2.2 疏通裝置傳動結(jié)構(gòu)

如圖3所示，疏通裝置由電機(jī)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)及疏通爪構(gòu)成。其中疏通爪安裝在計(jì)量管內(nèi)容易發(fā)生堵料的位置，通過開孔與外部的傳動機(jī)構(gòu)相連。當(dāng)光電傳感器檢測到堵料時(shí)，電機(jī)開始工作，并由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動疏通爪往復(fù)擺動。疏通爪的端部有三個(gè)小壓板，能夠?qū)⒍氯麩熃z分批壓下，同時(shí)有效地減少煙絲的造碎。當(dāng)堵塞在計(jì)量管高位處的煙絲全部壓下之后，由控制裝置控制吹掃管路的電動閥開啟，吹掃完成后疏通裝置復(fù)位。

2.3 煙絲防堵塞系統(tǒng)的工作模式

煙絲防堵料系統(tǒng)共有以下四種工作模式：

模式一：缺料模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于低位時(shí)，兩個(gè)光電傳感器均檢測不到物料。說明煙絲流量小于工藝設(shè)計(jì)流量，輸送加速送料。

模式二：正常模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于中間位置時(shí)，只有2#光電傳感器能檢測到物料。說明煙絲流量與工藝設(shè)計(jì)流量相符，煙絲流量無過大波動，輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

模式三：堵料模式。當(dāng)煙絲流量波動過大而產(chǎn)生堵料時(shí)，1#光電傳感器能檢測到物料而2#光電傳感器檢測不到物料，此時(shí)控制裝置輸出報(bào)警信號，輸送帶停止送料，疏通裝置和吹掃裝置相繼啟動。當(dāng)堵塞故障處理完畢后，系統(tǒng)恢復(fù)到缺料模式。

模式四：盈料模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于高位時(shí)，兩個(gè)光電傳感器均能檢測到物料。說明煙絲流量大于工藝設(shè)計(jì)流量，輸送帶停止送料。

3 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)的煙絲防堵塞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，在可編程控制器（PLC）的控制下利用變頻器實(shí)現(xiàn)四種工作模式的切換，能夠有效地控制生產(chǎn)過程中煙絲的流量，并在煙絲發(fā)生堵塞時(shí)啟動疏通裝置排除故障。該系統(tǒng)適用范圍廣，可以安裝在制絲線容易發(fā)生物料堵塞的計(jì)量管、落料口等位置處，也可以應(yīng)用于需要管道輸送的其他領(lǐng)域，具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 余建福，夏文榮，徐老伍.一次料場防堵料技術(shù)攻關(guān)[J].浙江冶金，2008，2：53-55.

[2] 王建偉，許佩.解決煙絲風(fēng)力輸送系統(tǒng)堵料問題[J].中州大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27（1）：127-129.

[3] 鞏琦，劉建慧，萬昌.煤倉疏通技術(shù)及便攜式疏通機(jī)的研究[J].中國煤炭，2008，34（8）：67-69.endprint

摘 要：本文針對煙草制絲工業(yè)生產(chǎn)過程中煙絲堵塞的原因及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套由PLC控制的帶有流量控制及自動吹掃功能的煙絲防堵塞系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)制絲設(shè)備的生產(chǎn)能力自動控制煙絲的流量，在系統(tǒng)發(fā)生堵塞的時(shí)候自動報(bào)警并啟動疏通裝置，從而保證整條制絲線的正常運(yùn)作。

關(guān)鍵詞：煙絲 防堵塞 變頻控制

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0072-02

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各生產(chǎn)企業(yè)對設(shè)備可靠性的要求越來越高。我國卷煙工業(yè)在新世紀(jì)以來經(jīng)歷了工商分離改革，在市場競爭機(jī)制的作用下，如何減少停機(jī)頻次、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，成為各卷煙工廠增強(qiáng)企業(yè)競爭力必須解決的問題。

制絲生產(chǎn)線是卷煙工業(yè)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，煙葉按一定流量和配比依次完成切片、加料、切絲、烘絲、摻配、加香等工序。由于切絲后的煙絲較為松散，且含有一定水分，在經(jīng)過計(jì)量管的時(shí)候如果流量波動較大，可能會出現(xiàn)堵料現(xiàn)象[1]。而制絲線大部分設(shè)備是串聯(lián)運(yùn)作的，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，不但會影響到下一環(huán)節(jié)的正常運(yùn)作，而且可能導(dǎo)致整條制絲線停止運(yùn)轉(zhuǎn)，造成嚴(yán)重后果。為此，設(shè)計(jì)一套煙絲防堵塞系統(tǒng)，能夠有效控制煙絲流量，在計(jì)量管發(fā)生堵料的時(shí)候能自動疏通被堵部位，可以有效降低工人勞動強(qiáng)度，減少煙絲造碎[2]，對提高整條制絲生產(chǎn)線的穩(wěn)定性具有重要意義。

1 煙絲防堵塞系統(tǒng)的控制原理圖

如圖1所示，煙絲防堵料系統(tǒng)由檢測裝置、控制裝置、調(diào)速裝置、疏通裝置和吹掃裝置五個(gè)部分組成。

檢測裝置由兩組光電傳感器組成，用于感應(yīng)計(jì)量管內(nèi)煙絲堆積的高度，并將檢測信號傳送至控制裝置，控制裝置根據(jù)光電傳感器傳來的信號，判斷煙絲流量及堵塞情況，發(fā)出控制指令并通過改變調(diào)速裝置中變頻器輸出頻率來控制輸送帶電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制煙絲流量的目的。當(dāng)計(jì)量管內(nèi)煙絲出現(xiàn)堵塞情況時(shí)，控制裝置輸出指令，啟動疏通裝置將計(jì)量管內(nèi)煙絲進(jìn)行疏通，疏通完成后再啟動吹掃裝置，利用壓縮空氣將殘留在計(jì)量管壁的煙絲吹掃干凈。

2 煙絲防堵塞系統(tǒng)的工作原理

2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)[3]

如圖2所示兩組光電傳感器分別位于計(jì)量管的高料位與低料位處，用來對煙絲堆積高度進(jìn)行檢測，料位檢測信號經(jīng)控制裝置中的可編程控制器（PLC）處理后輸出控制信號，由變頻器控制輸送帶傳動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制流量的目的。當(dāng)檢測到堵料時(shí)，控制裝置發(fā)出報(bào)警信號，輸送帶停止送料，同時(shí)疏通裝置開始工作。疏通裝置由位于計(jì)量管內(nèi)部的疏通爪和計(jì)量管外部的傳動機(jī)構(gòu)組成。疏通爪在傳動機(jī)構(gòu)的帶動下往復(fù)擺動，將計(jì)量管內(nèi)堵塞的煙絲壓下，當(dāng)堵料故障排除后，檢測裝置顯示空料，控制裝置將壓縮空氣管道中的電磁閥打開，吹掃噴嘴利用壓縮空氣將粘連在疏通爪和計(jì)量管壁處的煙絲吹掃干凈，同時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。

2.2 疏通裝置傳動結(jié)構(gòu)

如圖3所示，疏通裝置由電機(jī)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)及疏通爪構(gòu)成。其中疏通爪安裝在計(jì)量管內(nèi)容易發(fā)生堵料的位置，通過開孔與外部的傳動機(jī)構(gòu)相連。當(dāng)光電傳感器檢測到堵料時(shí)，電機(jī)開始工作，并由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動疏通爪往復(fù)擺動。疏通爪的端部有三個(gè)小壓板，能夠?qū)⒍氯麩熃z分批壓下，同時(shí)有效地減少煙絲的造碎。當(dāng)堵塞在計(jì)量管高位處的煙絲全部壓下之后，由控制裝置控制吹掃管路的電動閥開啟，吹掃完成后疏通裝置復(fù)位。

2.3 煙絲防堵塞系統(tǒng)的工作模式

煙絲防堵料系統(tǒng)共有以下四種工作模式：

模式一：缺料模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于低位時(shí)，兩個(gè)光電傳感器均檢測不到物料。說明煙絲流量小于工藝設(shè)計(jì)流量，輸送加速送料。

模式二：正常模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于中間位置時(shí)，只有2#光電傳感器能檢測到物料。說明煙絲流量與工藝設(shè)計(jì)流量相符，煙絲流量無過大波動，輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

模式三：堵料模式。當(dāng)煙絲流量波動過大而產(chǎn)生堵料時(shí)，1#光電傳感器能檢測到物料而2#光電傳感器檢測不到物料，此時(shí)控制裝置輸出報(bào)警信號，輸送帶停止送料，疏通裝置和吹掃裝置相繼啟動。當(dāng)堵塞故障處理完畢后，系統(tǒng)恢復(fù)到缺料模式。

模式四：盈料模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于高位時(shí)，兩個(gè)光電傳感器均能檢測到物料。說明煙絲流量大于工藝設(shè)計(jì)流量，輸送帶停止送料。

3 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)的煙絲防堵塞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，在可編程控制器（PLC）的控制下利用變頻器實(shí)現(xiàn)四種工作模式的切換，能夠有效地控制生產(chǎn)過程中煙絲的流量，并在煙絲發(fā)生堵塞時(shí)啟動疏通裝置排除故障。該系統(tǒng)適用范圍廣，可以安裝在制絲線容易發(fā)生物料堵塞的計(jì)量管、落料口等位置處，也可以應(yīng)用于需要管道輸送的其他領(lǐng)域，具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 余建福，夏文榮，徐老伍.一次料場防堵料技術(shù)攻關(guān)[J].浙江冶金，2008，2：53-55.

[2] 王建偉，許佩.解決煙絲風(fēng)力輸送系統(tǒng)堵料問題[J].中州大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27（1）：127-129.

[3] 鞏琦，劉建慧，萬昌.煤倉疏通技術(shù)及便攜式疏通機(jī)的研究[J].中國煤炭，2008，34（8）：67-69.endprint

摘 要：本文針對煙草制絲工業(yè)生產(chǎn)過程中煙絲堵塞的原因及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套由PLC控制的帶有流量控制及自動吹掃功能的煙絲防堵塞系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)制絲設(shè)備的生產(chǎn)能力自動控制煙絲的流量，在系統(tǒng)發(fā)生堵塞的時(shí)候自動報(bào)警并啟動疏通裝置，從而保證整條制絲線的正常運(yùn)作。

關(guān)鍵詞：煙絲 防堵塞 變頻控制

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0072-02

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各生產(chǎn)企業(yè)對設(shè)備可靠性的要求越來越高。我國卷煙工業(yè)在新世紀(jì)以來經(jīng)歷了工商分離改革，在市場競爭機(jī)制的作用下，如何減少停機(jī)頻次、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，成為各卷煙工廠增強(qiáng)企業(yè)競爭力必須解決的問題。

制絲生產(chǎn)線是卷煙工業(yè)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，煙葉按一定流量和配比依次完成切片、加料、切絲、烘絲、摻配、加香等工序。由于切絲后的煙絲較為松散，且含有一定水分，在經(jīng)過計(jì)量管的時(shí)候如果流量波動較大，可能會出現(xiàn)堵料現(xiàn)象[1]。而制絲線大部分設(shè)備是串聯(lián)運(yùn)作的，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，不但會影響到下一環(huán)節(jié)的正常運(yùn)作，而且可能導(dǎo)致整條制絲線停止運(yùn)轉(zhuǎn)，造成嚴(yán)重后果。為此，設(shè)計(jì)一套煙絲防堵塞系統(tǒng)，能夠有效控制煙絲流量，在計(jì)量管發(fā)生堵料的時(shí)候能自動疏通被堵部位，可以有效降低工人勞動強(qiáng)度，減少煙絲造碎[2]，對提高整條制絲生產(chǎn)線的穩(wěn)定性具有重要意義。

1 煙絲防堵塞系統(tǒng)的控制原理圖

如圖1所示，煙絲防堵料系統(tǒng)由檢測裝置、控制裝置、調(diào)速裝置、疏通裝置和吹掃裝置五個(gè)部分組成。

檢測裝置由兩組光電傳感器組成，用于感應(yīng)計(jì)量管內(nèi)煙絲堆積的高度，并將檢測信號傳送至控制裝置，控制裝置根據(jù)光電傳感器傳來的信號，判斷煙絲流量及堵塞情況，發(fā)出控制指令并通過改變調(diào)速裝置中變頻器輸出頻率來控制輸送帶電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制煙絲流量的目的。當(dāng)計(jì)量管內(nèi)煙絲出現(xiàn)堵塞情況時(shí)，控制裝置輸出指令，啟動疏通裝置將計(jì)量管內(nèi)煙絲進(jìn)行疏通，疏通完成后再啟動吹掃裝置，利用壓縮空氣將殘留在計(jì)量管壁的煙絲吹掃干凈。

2 煙絲防堵塞系統(tǒng)的工作原理

2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)[3]

如圖2所示兩組光電傳感器分別位于計(jì)量管的高料位與低料位處，用來對煙絲堆積高度進(jìn)行檢測，料位檢測信號經(jīng)控制裝置中的可編程控制器（PLC）處理后輸出控制信號，由變頻器控制輸送帶傳動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制流量的目的。當(dāng)檢測到堵料時(shí)，控制裝置發(fā)出報(bào)警信號，輸送帶停止送料，同時(shí)疏通裝置開始工作。疏通裝置由位于計(jì)量管內(nèi)部的疏通爪和計(jì)量管外部的傳動機(jī)構(gòu)組成。疏通爪在傳動機(jī)構(gòu)的帶動下往復(fù)擺動，將計(jì)量管內(nèi)堵塞的煙絲壓下，當(dāng)堵料故障排除后，檢測裝置顯示空料，控制裝置將壓縮空氣管道中的電磁閥打開，吹掃噴嘴利用壓縮空氣將粘連在疏通爪和計(jì)量管壁處的煙絲吹掃干凈，同時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。

2.2 疏通裝置傳動結(jié)構(gòu)

如圖3所示，疏通裝置由電機(jī)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)及疏通爪構(gòu)成。其中疏通爪安裝在計(jì)量管內(nèi)容易發(fā)生堵料的位置，通過開孔與外部的傳動機(jī)構(gòu)相連。當(dāng)光電傳感器檢測到堵料時(shí)，電機(jī)開始工作，并由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動疏通爪往復(fù)擺動。疏通爪的端部有三個(gè)小壓板，能夠?qū)⒍氯麩熃z分批壓下，同時(shí)有效地減少煙絲的造碎。當(dāng)堵塞在計(jì)量管高位處的煙絲全部壓下之后，由控制裝置控制吹掃管路的電動閥開啟，吹掃完成后疏通裝置復(fù)位。

2.3 煙絲防堵塞系統(tǒng)的工作模式

煙絲防堵料系統(tǒng)共有以下四種工作模式：

模式一：缺料模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于低位時(shí)，兩個(gè)光電傳感器均檢測不到物料。說明煙絲流量小于工藝設(shè)計(jì)流量，輸送加速送料。

模式二：正常模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于中間位置時(shí)，只有2#光電傳感器能檢測到物料。說明煙絲流量與工藝設(shè)計(jì)流量相符，煙絲流量無過大波動，輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

模式三：堵料模式。當(dāng)煙絲流量波動過大而產(chǎn)生堵料時(shí)，1#光電傳感器能檢測到物料而2#光電傳感器檢測不到物料，此時(shí)控制裝置輸出報(bào)警信號，輸送帶停止送料，疏通裝置和吹掃裝置相繼啟動。當(dāng)堵塞故障處理完畢后，系統(tǒng)恢復(fù)到缺料模式。

模式四：盈料模式。當(dāng)計(jì)量管中的煙絲堆積高度處于高位時(shí)，兩個(gè)光電傳感器均能檢測到物料。說明煙絲流量大于工藝設(shè)計(jì)流量，輸送帶停止送料。

3 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)的煙絲防堵塞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，在可編程控制器（PLC）的控制下利用變頻器實(shí)現(xiàn)四種工作模式的切換，能夠有效地控制生產(chǎn)過程中煙絲的流量，并在煙絲發(fā)生堵塞時(shí)啟動疏通裝置排除故障。該系統(tǒng)適用范圍廣，可以安裝在制絲線容易發(fā)生物料堵塞的計(jì)量管、落料口等位置處，也可以應(yīng)用于需要管道輸送的其他領(lǐng)域，具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 余建福，夏文榮，徐老伍.一次料場防堵料技術(shù)攻關(guān)[J].浙江冶金，2008，2：53-55.

[2] 王建偉，許佩.解決煙絲風(fēng)力輸送系統(tǒng)堵料問題[J].中州大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27（1）：127-129.

[3] 鞏琦，劉建慧，萬昌.煤倉疏通技術(shù)及便攜式疏通機(jī)的研究[J].中國煤炭，2008，34（8）：67-69.endprint