煙草倉式喂料機預(yù)防斷料光電開關(guān)控制的設(shè)計與優(yōu)化

摘 要：倉式喂料機是卷煙廠制絲車間生產(chǎn)線上的主要輸送設(shè)備，為不同加工工序輸送物料，起到調(diào)節(jié)工藝流量、防止流量波動過大、均衡生產(chǎn)的作用，實現(xiàn)對煙草物料流量的調(diào)節(jié)控制。本文主要討論在不改變現(xiàn)有倉式喂料機機械結(jié)構(gòu)的前提下，增加預(yù)防斷料光電開以解決在探料光電開關(guān)產(chǎn)生虛假信號的時候，確保喂料機底帶能夠連續(xù)供料，避免斷料和物料波動的煙草制絲設(shè)備倉儲式喂料機底帶控制方法。改進后經(jīng)長時間現(xiàn)場效果驗證，此次改造徹底杜絕了斷料情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：倉式喂料機;斷料;預(yù)防斷料光電開關(guān);底帶;提升帶

前言：

目前我廠6000kg煙絲生產(chǎn)線由切絲機，倉式喂料機，電子秤，超級回潮機，干燥機等設(shè)備組成。煙葉經(jīng)切絲機加工后，煙絲先貯存在倉式喂料機中，待倉滿后再進入下一道生產(chǎn)工序;倉式喂料機在整個生產(chǎn)工序中起到調(diào)節(jié)工藝流量、防止流量波動過大、均衡生產(chǎn)、為下一級設(shè)備供料的作用。

由于倉式喂料機在自動生產(chǎn)過程中產(chǎn)時常出現(xiàn)斷料情況。為此，基于制絲車間使用的倉式喂料機的基礎(chǔ)上，對倉式喂料機電氣檢測裝置架構(gòu)與控制方式進行優(yōu)化改進，并對改進后的裝置運行情況進行效果驗證。

1 工作原理：

在煙草制絲工藝中，倉貯式喂料機主要用于對物料的定量輸送與貯存，喂料機底帶和喂料機提升帶的接合處安裝探料光電開關(guān)A，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。生產(chǎn)過程中，當(dāng)喂料機提升帶啟動并且探料光電開關(guān)A沒有被物料遮擋的條件下，喂料機底帶啟動，煙絲由喂料機底帶輸送至喂料機提升帶，再由喂料機提升帶輸送至下一級設(shè)備;在喂料機提升帶停止或探料光電開關(guān)A被物料遮擋住的條件下，喂料機底帶停止運行。喂料機底帶通過西門子400系列可編程控制器（PLC）控制運行。

2 缺陷概況：

在生產(chǎn)運行過程中，會出現(xiàn)煙絲因翻滾擠壓等原因堆積成不規(guī)則形狀，喂料機提升帶在運行中有時只能帶走一部分松散的物料，而被壓實的物料懸空停留在倉式喂料機底帶與提升帶交接區(qū)域，提升帶上耙釘運行中無法帶走這一部分物料，滯留下來的不規(guī)則堆積形狀的物料遮擋探料光電開關(guān)A，從而造成PLC程序接收到提升帶供給物料充足的假信號，喂料機底帶因探料光電開關(guān)A被遮擋控制底帶電機停止運行，導(dǎo)致提升帶斷料的現(xiàn)象發(fā)生，就會造成后續(xù)設(shè)備無法有效控制煙絲的溫濕度指標(biāo)，增加下一工序煙絲干頭干尾出現(xiàn)的頻率，增加煙絲造碎率，造成工藝標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行產(chǎn)生波動，降低煙絲的合格率，直接影響到產(chǎn)品的工藝質(zhì)量，同時又增加設(shè)備故障率。

為了避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，保證生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定性，生產(chǎn)時必須有一名操作人員在喂料機旁觀察喂料機供料情況，發(fā)現(xiàn)有斷料時，及時進行人工干預(yù)強制喂料機底帶運行，避免生產(chǎn)過程中斷料，對生產(chǎn)操作造成了極大的不便。

3 設(shè)計實施目標(biāo)：

（1）在不改變倉式喂料機機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加電氣檢測元件，優(yōu)化PLC控制程序，使其不論煙絲被擠壓成任何形狀，都可以滿足生產(chǎn)要求，為提升帶連續(xù)穩(wěn)定供給物料。 （2）杜絕因假信號導(dǎo)致提升帶斷料影響產(chǎn)品連續(xù)生產(chǎn)的情況，確保設(shè)備穩(wěn)定運行。 （3）降低煙絲的干頭干尾、造碎等現(xiàn)象，確保煙絲生產(chǎn)的合格率。

4 控制氣件改進及PLC程序優(yōu)化：

增加預(yù)防斷料光電開關(guān)B，將此電氣檢測元件安裝在提升帶底部斜上方與提升帶平行位置處，用于檢測提升帶自動運行過程中是否有探測到物料的信號，進而實現(xiàn)對底帶的控制，實現(xiàn)適量供料并預(yù)防斷料。預(yù)防斷料光電開關(guān)B安裝位置如圖2所示：

在PLC程序中，條件是當(dāng)提升帶自動運行階段，如果預(yù)防斷料光電開關(guān)B達到3秒鐘沒有檢測到被物料遮擋的情況下，程序執(zhí)行底帶向提升帶方向運行2秒供給物料。若提升帶未運行時，則PLC控制底帶保持靜止?fàn)顟B(tài)不運行。

根據(jù)預(yù)防斷料光電開關(guān)B在多種時間段內(nèi)的檢測情況，來控制底帶的運行時間和運行狀態(tài)，此預(yù)防斷料光電開關(guān)B檢測到的信號更加貼近提升帶上有無物料的實際情況，有效避免探料光電開關(guān)A對來料的錯誤判斷，實現(xiàn)適量供料，且可有效預(yù)防斷料情況的發(fā)生。優(yōu)化后的程序如圖3所示：

5 效果驗證：

防斷料光電開關(guān)B裝置改進后，歷時8個月的跟蹤觀察，煙絲進入倉式喂料機，因為翻滾擠壓等原因造成各種不規(guī)則形狀，因增加倉式喂料機預(yù)防斷料光電開關(guān)B后生產(chǎn)能運行正常，沒有出現(xiàn)斷料、流量不穩(wěn)等問題的發(fā)生，徹底杜絕了倉式喂料機因探料光電開關(guān)A虛假信號造成斷料和物料供給波動大的問題。

6 結(jié)語：

本次改進在不改變現(xiàn)有倉式喂料機機械結(jié)構(gòu)的前提下，在探料光電開關(guān)A產(chǎn)生虛假信號的時候，能夠有效解決了喂料機斷料和物料流量波動大的問題，提高了工藝過程物流穩(wěn)定和工藝質(zhì)量。

參考文獻：

[1]丁鉞宗，王傳飛等.煙機設(shè)備修理工（制絲）專業(yè)知識[M].1.河南鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2013：151-152.

[2]賀力克《自動控制技術(shù)》科學(xué)出版社.

作者簡介：

劉立剛，（1981-），男，本科，助理工程師，主要從事煙草制絲設(shè)備的電氣維修工作。