制絲貯柜可變平鋪區(qū)域的實(shí)現(xiàn)

閻志強(qiáng) 王芳 山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司青州卷煙廠 山東青州 262500

一、背景及意義

在研究貯柜時(shí)，以預(yù)混柜為例。預(yù)混柜是煙葉生產(chǎn)過程中重要的物料貯存設(shè)備，也是必不可少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

每次實(shí)驗(yàn)用煙的物料總量是有限的，實(shí)驗(yàn)小樣往往重量較少，明顯少于正常生產(chǎn)時(shí)批次物料的總量，滿柜平鋪的布料方式使實(shí)驗(yàn)小樣每次都是均勻平鋪于預(yù)混柜內(nèi)，而預(yù)混柜設(shè)計(jì)容量是10000kg。

這樣就導(dǎo)致每次生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)用煙時(shí)預(yù)混柜內(nèi)所布的物料厚度不夠，有時(shí)即使底帶以最高頻率運(yùn)行出料流量也達(dá)不到工藝標(biāo)準(zhǔn)，而且嚴(yán)重拉長實(shí)驗(yàn)小樣的出料時(shí)間。嚴(yán)重降低了生產(chǎn)效率。

如果能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)小樣物料的多少來調(diào)整物料在預(yù)混柜內(nèi)分布的區(qū)域，使得預(yù)混柜內(nèi)的物料厚度能夠盡可能的滿足出料時(shí)的物料流量，在符合工藝標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)極大地縮減了生產(chǎn)時(shí)間，提高了效率。

二、可行性

預(yù)混柜底帶出柜頻率設(shè)定范圍是0~50HZ。在實(shí)際生產(chǎn)中，預(yù)混柜的容量為10000kg，布料車的長度約為預(yù)混柜長度的一半，當(dāng)布料方式設(shè)定在50%-100%之間時(shí)，需要布料帶雙向運(yùn)行。當(dāng)一側(cè)布料完畢之后布料帶只能從預(yù)混柜的另一端開始布料，這樣中間就會留下一段空料段，出料時(shí)物料就會斷供。

因此無法實(shí)現(xiàn)預(yù)混柜50%-100%之間的布料比例設(shè)定。但如果來料重量=（50%-100%）*設(shè)定重量時(shí)，采用平鋪布料經(jīng)測算也可以滿足出料流量要求。如上表所示，牌號7為7200kg，采用平鋪布料，生產(chǎn)時(shí)出料頻率為35HZ。當(dāng)來料重量5000kg時(shí)，7200*35/5000≈50HZ，可見當(dāng)來料重量≥5000kg時(shí)都可以采用平鋪布料，而且底帶頻率完全可以滿足加料工序流量的要求。

實(shí)驗(yàn)小樣重量普遍＜5000kg，即使底帶頻率調(diào)至最快50HZ也無法滿足出料流量的要求。因此主要研究內(nèi)容為來料重量＜5000kg時(shí)的布料情況，使之滿足出料時(shí)加料工序的流量要求。

當(dāng)來料5000kg以下時(shí)，要實(shí)現(xiàn)根據(jù)物料的多少來調(diào)整物料在預(yù)混柜內(nèi)分布的區(qū)域可以通過使布料車到達(dá)指定的限位時(shí)自動反向來實(shí)現(xiàn)。這樣布料時(shí)物料就會在指定的分布區(qū)域內(nèi)平鋪布料，既增加了物料厚度又減少了分布區(qū)域，即滿足了出料流量要求又縮短了出料時(shí)間。

三、技術(shù)方案及難點(diǎn)

1、提出技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)預(yù)混柜可變式布料方式，在保證實(shí)驗(yàn)用煙的工藝質(zhì)量的前提下，盡可能縮短該工序的作業(yè)時(shí)間，經(jīng)分析后形成兩種方案：（1）加裝多組接近開關(guān)；

（2）修改控制程序?qū)崿F(xiàn)。

2、方案選擇

2.1 方案一：加裝多組接近開關(guān)

接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān)，是以無需直接接觸檢測對象進(jìn)行檢測為目的的傳感器的總稱。接近開關(guān)根據(jù)其檢測原理可分為多種類型，通常由檢測元件、檢波單元、整形單元、放大單元和輸出單元等組成

它是一種磁敏元件，當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。

該方案技術(shù)難度低，只需要在設(shè)備上加裝多組接近開關(guān)并在控制程序中添加硬件點(diǎn)位即可。安裝接近開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)分段式布料，但是其局限性較高，只能根據(jù)所裝開關(guān)的位置占預(yù)混柜全長的比例來設(shè)定預(yù)混柜布料帶的布料區(qū)域，不能根據(jù)不同物料重量任意設(shè)定，且加裝硬件成本相對較高。

2.2 方案二：修改控制程序?qū)崿F(xiàn)

在現(xiàn)有程序中加定時(shí)器，根據(jù)實(shí)驗(yàn)小樣的重量占預(yù)混柜設(shè)定容量的比例設(shè)定進(jìn)柜比例，該方案無需在設(shè)備中添加硬件設(shè)備，可以根據(jù)物料重量在0-50%之間任意設(shè)定進(jìn)料比例，但其實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜。

通過對兩種方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較和在模擬實(shí)驗(yàn)中對工作效率的提升程度綜合考慮，最終確定設(shè)計(jì)預(yù)混柜可變式布料方式的方案。

四、研究過程

1.運(yùn)行模式研究

在進(jìn)柜前可以直接設(shè)定進(jìn)料比例，若比例大于50%，直接設(shè)定為滿柜平鋪，若小于50%則系統(tǒng)根據(jù)百分比計(jì)算布料車反向運(yùn)行所需時(shí)間。設(shè)定完成后，布料車開始正向運(yùn)行同時(shí)布料帶正向運(yùn)行，運(yùn)行一段時(shí)間后系統(tǒng)檢測布料車是否達(dá)到布料車反向條件，若未達(dá)到布料車?yán)^續(xù)正向運(yùn)行，布料帶正向運(yùn)行。若達(dá)到，布料車反向運(yùn)行同時(shí)布料始終正向運(yùn)行。布料車反向運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)檢測是否達(dá)到布料車反向運(yùn)行時(shí)間。若未達(dá)到，則布料車?yán)^續(xù)反向運(yùn)行，布料帶正向運(yùn)行。若已經(jīng)達(dá)到，則再改為布料車正向運(yùn)行，布料帶正向運(yùn)行。系統(tǒng)不斷循環(huán)往復(fù)，直到生產(chǎn)結(jié)束。

2.反向時(shí)間研究

在實(shí)際生產(chǎn)中，布料車從預(yù)混柜的一端到另一端所需的時(shí)間為T=43±1s，預(yù)混柜設(shè)定容量為M，假設(shè)某實(shí)驗(yàn)小樣的重量為M1，那么設(shè)定的進(jìn)柜比例為S=M1/M*100%，布料車所設(shè)定的反向時(shí)間t=T*S。

五、效果驗(yàn)證

1、空車運(yùn)行：在修改控制程序后首先開空車試反復(fù)運(yùn)行,進(jìn)行多組驗(yàn)證得出在設(shè)定不同布料比例的情況下成功往返次數(shù)均100%合格。

2、帶料運(yùn)行：

表5.1 煙葉重量、進(jìn)料百分比和出料時(shí)間對應(yīng)表

實(shí)驗(yàn)牌號 煙葉重量（kg） 設(shè)定進(jìn)料百分比 出料時(shí)間（min）

由上表可知：方案實(shí)施后布料車可以根據(jù)任意進(jìn)料百分比實(shí)現(xiàn)比例布料，而布料方式改變之前即使底帶以最快50HZ的速度出料也需要90分鐘左右。

可知修改控制程序后可以完成達(dá)到貯柜布料區(qū)域連續(xù)可調(diào)，在滿足后續(xù)工序物料流量的同時(shí)極大地節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間。