PLC在烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

黨棟 韓福鑫

摘要：目前，我國(guó)的煙草行業(yè)發(fā)展較為迅猛，在進(jìn)行煙草加工的過(guò)程中如何控制好煙絲質(zhì)量成為各大企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，也是投入資金和研發(fā)人員較多的部門。通過(guò)烘絲機(jī)設(shè)備對(duì)煙草進(jìn)行烘干是提高煙草加工效率和控制煙草質(zhì)量的有效途徑，其作用日益凸顯。伴隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC技術(shù)在烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了較好的應(yīng)用，對(duì)于提升設(shè)備的自動(dòng)化水平、生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量意義重大。本文的研究成果對(duì)于相關(guān)部門的管理及技術(shù)人員提高相關(guān)技術(shù)水平具有較好的參考意義。

關(guān)鍵詞：PLC;烘絲機(jī);自動(dòng)控制;系統(tǒng);應(yīng)用

前言

我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，自古以來(lái)重視煙草種植與加工，煙草經(jīng)濟(jì)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了較強(qiáng)保障[1]-[3]。在煙草產(chǎn)品加工的過(guò)程中，較為重要的環(huán)節(jié)是烘干煙絲的過(guò)程，全面降低煙絲產(chǎn)品中的水分含量，提高煙卷品質(zhì)和口感，對(duì)于企業(yè)的品牌創(chuàng)造和口碑建立具有關(guān)鍵作用。伴隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷快速發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)引進(jìn)基于PLC技術(shù)的自動(dòng)化烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，大大提升了工作效率和煙絲烘干的品質(zhì)[4]-[6]。因此，筆者針對(duì)PLC在烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展進(jìn)步。

1、烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用分析

烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在過(guò)程中主要起到了自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)顯示、自動(dòng)控制和自動(dòng)診斷的功能。具體而言體現(xiàn)在以下方面。首先對(duì)于自動(dòng)檢測(cè)功能，烘絲機(jī)在工作中能夠主動(dòng)對(duì)入口處的煙絲產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而控制系統(tǒng)出入口的大小，這里重點(diǎn)是對(duì)設(shè)備預(yù)習(xí)過(guò)程中的煙絲水分含量、溫度情況及壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常;另外，對(duì)于烘絲機(jī)使用過(guò)程中的數(shù)據(jù)參數(shù)等情況，能夠直觀顯示到屏幕上，讓相關(guān)工作人員記錄信息、診斷故障，再此過(guò)程中數(shù)據(jù)的顯示是實(shí)時(shí)傳輸?shù)模_保了準(zhǔn)確性。

烘絲機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，不可避免會(huì)出現(xiàn)工序時(shí)間延遲或者滯后的情況，因此需要通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行過(guò)程的重點(diǎn)控制。通過(guò)實(shí)施烘絲機(jī)自動(dòng)控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)蒸汽壓力、濕度等參數(shù)的調(diào)節(jié)，將參數(shù)控制在一定的要求范圍內(nèi)，確?？傮w運(yùn)行可靠;通過(guò)烘絲機(jī)的自動(dòng)診斷，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題及故障，并第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，通過(guò)工作人員及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修或者零部件的更換等。

2、烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC硬件研究

烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的PLC是關(guān)鍵核心零部件，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，PLC性能的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性和安全性。如何加強(qiáng)PLC的硬件配置參數(shù)成為重點(diǎn)。目前烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的PLC硬件多采用國(guó)外產(chǎn)品，相對(duì)而言產(chǎn)品性能較好，運(yùn)行穩(wěn)定、功能齊全，在使用過(guò)程中簡(jiǎn)單易操作。在進(jìn)行PLC硬件配置過(guò)程中要注重整體設(shè)備的密封性能，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。另外重點(diǎn)做好PLC系統(tǒng)參數(shù)的讀取、人機(jī)交互工作，確保PLC硬件系統(tǒng)的可讀性和可操作性，為后續(xù)系統(tǒng)流暢運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

3、烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC控制通道研究

烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC控制通道是自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成部分，該部分性能的優(yōu)劣直接影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。一般而言，PLC控制通道主要運(yùn)用對(duì)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的蒸汽壓力值進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證壓力控制在要求范圍內(nèi)。在烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽溫度和設(shè)備穩(wěn)定基本一致且變化不大，這樣能夠保證系統(tǒng)的安全性和系統(tǒng)內(nèi)部的濕度值。通過(guò)PLC控制通道對(duì)濕度水分含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，及時(shí)補(bǔ)充蒸汽或者降低蒸汽，將煙絲含水率控制在較好范圍內(nèi)。

4、烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC可視化研究

一直以來(lái)，機(jī)械設(shè)備及配套自動(dòng)化系統(tǒng)的可視化研究備受重視，通過(guò)可視化研究可以清晰看到系統(tǒng)內(nèi)部的工作情況和運(yùn)行參數(shù)。烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC可視化技術(shù)大大提升了人機(jī)信息共享和交流，極大改善了工作的便捷性。烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC可視化界面的設(shè)計(jì)效果直接影響了人機(jī)交互效率，當(dāng)前主要基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)安裝配套軟件將相關(guān)參數(shù)輸入，建立人機(jī)對(duì)話;再將不同的功能塊嵌入到軟件中，實(shí)現(xiàn)邏輯層次的對(duì)接和配套，隨后可通過(guò)相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)，確保烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，及時(shí)顯示準(zhǔn)確的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。最終，通過(guò)烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC可視化研究提升了煙絲加工效率和品質(zhì)。

5、烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制參數(shù)研究

烘絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中涉及到的參數(shù)較多，不同的參數(shù)起到的作用各不相同，其中較為重要的參數(shù)是含水率，而蒸汽壓力值的大小和排除潮濕風(fēng)門的開(kāi)啟度與含水率具有直接關(guān)系。蒸汽通過(guò)壓力傳遞和溫度傳遞的方式將能量傳遞給煙絲制品，促使其內(nèi)部含有的水分蒸發(fā)，直至標(biāo)準(zhǔn)要求量;如果煙絲水分含量不足，則蒸汽通過(guò)增加壓力和排量促使煙絲的含水上升。另外，通過(guò)排除潮濕風(fēng)門的開(kāi)度控制流體的流量，當(dāng)排除潮濕風(fēng)門的開(kāi)度較大時(shí)，流體流量增加，迫使更多水分蒸發(fā)，反之當(dāng)排除潮濕風(fēng)門的開(kāi)度較大時(shí)，流體流量增加，迫使水分存留。

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作者簡(jiǎn)介：黨棟，男，漢族，1989年2月13日，山東聊城，研究生，山東中煙工業(yè)有限公司青島卷煙廠，（266100）研究方向：切絲機(jī)，烘絲機(jī)，風(fēng)選設(shè)備。