制絲關(guān)鍵工藝質(zhì)量參數(shù)預(yù)防報(bào)警研究

孫曉亮 杜峰

摘要：煙廠制絲線加香、加料、加水系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)僅靠操作人員人為發(fā)現(xiàn)及處置，均無(wú)法通過(guò)制絲線控制系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)，存在造成批次性質(zhì)量事故隱患。目前制絲線二次加料工序在加料過(guò)程的料頭階段，存在系統(tǒng)自動(dòng)改變?cè)O(shè)定加料比例，實(shí)際加料比例較應(yīng)加料比例放大或縮小9%，用以快速達(dá)到加料精度的要求，但從加料均勻性及在線物料一致性角度，此種做法不符合工藝要求。本課題目的就是要縮短料頭跟蹤的時(shí)間，并且消除過(guò)程跟蹤的“鋸齒波”，使加料過(guò)程均勻、穩(wěn)定，滿足加料精度、加料比例變異系數(shù)等工藝質(zhì)量要求。

關(guān)鍵詞：工藝流程;工藝特點(diǎn);加工精度

一、相關(guān)問(wèn)題

目前，我廠制絲線加香、加料、加水系統(tǒng)無(wú)自檢功能，如果上述任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)突發(fā)故障極可能造成批次性質(zhì)量事故。新增加香、加料、加水系統(tǒng)異常報(bào)警及停機(jī)功能，防止出現(xiàn)批次性質(zhì)量事故。比如，生產(chǎn)過(guò)程中，因電磁流量計(jì)突發(fā)故障，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致二次加料工序產(chǎn)生800多公斤煙葉水分超標(biāo)，最終造成整批次降級(jí)使用。如何通過(guò)技術(shù)手段預(yù)防加香、加料、加水等關(guān)鍵工序出現(xiàn)類似事件是本課題研究的重點(diǎn)。

據(jù)了解，行業(yè)內(nèi)尚無(wú)采用技術(shù)手段對(duì)加香、加料、加水系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析及預(yù)防處理措施的成熟做法。另外我車間技術(shù)人員曾與昆船、秦?zé)煓C(jī)等設(shè)備廠家技術(shù)研發(fā)人員多次溝通，設(shè)備廠家在上述各設(shè)備的控制中，也未涉及本課題研究的內(nèi)容，所以本課題的研究具有較大的推廣價(jià)值。

二、相關(guān)判定問(wèn)題

1.加香、加料、加水系統(tǒng)出現(xiàn)異常的判定原則。

報(bào)警的原則是要確保上述系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，造成的不合格物料重量，控制在公司《產(chǎn)品質(zhì)量事故管理考核辦法》中規(guī)定的質(zhì)量事故等級(jí)為“一般質(zhì)量事故”以內(nèi)。

2.控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)加香、加料、加水系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，如何進(jìn)行報(bào)警。

上述系統(tǒng)異常后，通過(guò)何種方式進(jìn)行報(bào)警，才能盡最大可能減少不合格物料的量。

三、重點(diǎn)內(nèi)容

1、為加香、加料系統(tǒng)增設(shè)預(yù)填充過(guò)程的流量自檢功能，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，立即報(bào)警，并且不允許該工序設(shè)備運(yùn)行，避免不合格品出現(xiàn)。通過(guò)加香、加料系統(tǒng)每批次生產(chǎn)前的料液預(yù)填充過(guò)程的料液流量與預(yù)設(shè)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，如果料液實(shí)際流量與預(yù)設(shè)流量的差值大于等于10，則系統(tǒng)自動(dòng)判定該加香或加料系統(tǒng)存在異常，在操作畫面中彈出紅色報(bào)警信息“加料機(jī)預(yù)填充流量異?！?，同時(shí)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)輸出聲光報(bào)警。提示操作人員該系統(tǒng)處于異常狀態(tài)，不能正常生產(chǎn)。以二次加料工序?yàn)槔嬅鎴?bào)警信息見(jiàn)截圖中黃色方框中內(nèi)容即為報(bào)警。

2、為加香、加料系統(tǒng)增設(shè)過(guò)程故障實(shí)時(shí)預(yù)警功能，在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)設(shè)定流量與實(shí)際流量進(jìn)行跟蹤、分析、對(duì)比驗(yàn)證，如果出現(xiàn)問(wèn)題，能夠在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行故障報(bào)警，最大限度減少不合格物料的數(shù)量，將批次質(zhì)量事故等級(jí)控制在一般質(zhì)量事故以內(nèi)。

以二次加料工序?yàn)槔枰栽敿?xì)說(shuō)明：

二次加料工序新增“加料機(jī)加料流量異?！眻?bào)警功能。報(bào)警規(guī)則是當(dāng)設(shè)定加料流量與實(shí)際流量流量差值的絕對(duì)值大于3，且持續(xù)10秒鐘后，在中控畫面中輸出報(bào)警信息“加料機(jī)加料流量異?！薄?，同時(shí)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)輸出聲光報(bào)警。如果上述情況持續(xù)達(dá)到30秒，則將加料機(jī)入口振槽電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行，后續(xù)物料不再進(jìn)入加料機(jī)。該報(bào)警程序已經(jīng)通過(guò)模擬生產(chǎn)進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)功能正常。畫面報(bào)警信息見(jiàn)截圖中黃色方框中內(nèi)容即為報(bào)警。

根據(jù)公司《產(chǎn)品質(zhì)量事故管理考核辦法》中5.3.1.7 條款“多加、少加香糖料的煙絲、煙葉、梗絲，數(shù)量在100kg以內(nèi)為一般質(zhì)量事故，100kg≤x≤300kg為較大質(zhì)量事故，300kg以上為重大質(zhì)量事故?！保菊n題設(shè)計(jì)的報(bào)警直至停止進(jìn)料合計(jì)產(chǎn)生不合格物料的時(shí)間為30秒+25（秤堆棧時(shí)間，電子皮帶秤有料以后延時(shí)加料時(shí)間）秒=55秒，產(chǎn)生的不合格物料重量為5200kg/h×55/3600≈79.4kg，在100kg以內(nèi)，表明如果上述加料系統(tǒng)發(fā)生故障，本課題設(shè)計(jì)的報(bào)警規(guī)則能夠?qū)⒉缓细裎锪现亓靠刂圃?00kg以內(nèi)，確保發(fā)生的質(zhì)量事故等級(jí)控制在一般質(zhì)量事故以下。

另外，課題組就批次加料精度≤0.8%的要求，在畫面中新增“二次加料精度異常預(yù)警”功能，即在加料工序生產(chǎn)過(guò)程中，將實(shí)時(shí)的加料精度與0.6%（正常生產(chǎn)時(shí)加料精度較0.6%小，且0.6%小于工藝標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的0.8%，故此處將設(shè)置0.6%作為預(yù)警的臨界值）進(jìn)行比較，如果出現(xiàn)加料精度超過(guò)0.6%的情形，將在操作畫面中彈出報(bào)警信息“二次加料精度異常預(yù)警”，同時(shí)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)輸出聲光報(bào)警。畫面報(bào)警信息見(jiàn)截圖中黃色方框中內(nèi)容即為預(yù)警。梗絲加料、梗絲加香、混絲加香報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)與二次加料工序報(bào)警原理相同。

3、為松散回潮和二次加料增設(shè)加水流量實(shí)時(shí)故障預(yù)警功能，在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)設(shè)定流量與實(shí)際流量進(jìn)行跟蹤、分析、對(duì)比驗(yàn)證，如果出現(xiàn)問(wèn)題，能夠在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行故障報(bào)警并停機(jī)。

以二次加料工序?yàn)槔枰栽敿?xì)說(shuō)明：

二次加料工序新增“加料機(jī)加水流量異常”報(bào)警功能。報(bào)警規(guī)則當(dāng)設(shè)定流量與實(shí)際流量差值的絕對(duì)值大于10，且持續(xù)10秒鐘后，在中控畫面中輸出報(bào)警信息“加料機(jī)加水流量異常”，同時(shí)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)輸出聲光報(bào)警。如果持續(xù)達(dá)到30秒，則將二次加料機(jī)入口振槽停止，后續(xù)物料不再進(jìn)入加料機(jī)。該報(bào)警程序已經(jīng)通過(guò)模擬生產(chǎn)進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)功能正常。畫面報(bào)警信息見(jiàn)截圖中黃色方框中內(nèi)容即為報(bào)警。

根據(jù)公司《產(chǎn)品質(zhì)量事故管理考核辦法》中5.3.1.5 條款“在正常生產(chǎn)時(shí)段或穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中，各工序含水率、溫度指標(biāo)出現(xiàn)異常后，連續(xù)超標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行超過(guò)5分鐘為一般質(zhì)量事故，10分鐘為較大質(zhì)量事故，30分鐘為重大質(zhì)量事故”，本課題設(shè)計(jì)的報(bào)警直至停止進(jìn)料合計(jì)產(chǎn)生不合格物料的時(shí)間為30秒+25（秤堆棧時(shí)間，電子皮帶秤有料以后延時(shí)加料時(shí)間）秒=55秒，遠(yuǎn)小于5分鐘，表明如果上述加水系統(tǒng)發(fā)生故障，本課題設(shè)計(jì)的報(bào)警規(guī)則能夠?qū)⒉缓细裎锪现亓靠刂圃?分鐘以內(nèi)，確保發(fā)生的質(zhì)量事故等級(jí)控制在一般質(zhì)量事故以下。

松散回潮加水流量異常報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)的原理同上。

四、主要措施

課題組根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查情況，制定并實(shí)施了如下主要措施：

1. 優(yōu)化入口電子皮帶秤限量管程序及物料高度位置，降低入口電子皮帶秤流量波動(dòng)，由之前的5200±20kg/h，降低至5200±5kg/h，確保設(shè)定加料流量波動(dòng)范圍更小;

①.調(diào)整加料機(jī)入口電子皮帶秤限量管的高、低位光電開(kāi)關(guān)位置，將低料位光點(diǎn)開(kāi)關(guān)向進(jìn)料口方向移動(dòng)400mm，高料位光電開(kāi)關(guān)向進(jìn)料口方向移動(dòng)200mm;

②.改變喂料機(jī)提升皮帶的控制模式，從固定一個(gè)頻率，改為固定高、低雙頻率控制。當(dāng)限量管中的物料低于低料位光電開(kāi)關(guān)時(shí)，提升機(jī)變頻器采用高速頻率喂料;當(dāng)物料高于高料位光電開(kāi)關(guān)時(shí)，提升機(jī)變頻器采用低速頻率喂料。這樣就可以保證限量管中始終保持一定的物料高度，限量管出料端物料的密度基本保持不變，從而確保加料機(jī)入口電子皮帶秤的流量更加穩(wěn)定。

（作者單位：陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司延安卷煙廠）