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        自動喂料補料攤薄系統(tǒng)在煙片振動分選系統(tǒng)的研究

        2013-08-15 07:46:32袁興張樂年聞平
        電氣技術(shù) 2013年6期
        關(guān)鍵詞:煙廠補料皮帶

        袁興張樂年聞平

        (1.大樹智能科技(南京)有限公司,南京 211100;2.南京航空航天大學(xué)機電學(xué)院,南京 211100)

        煙片振動分選系統(tǒng)是檢測分析評價煙廠卷煙生產(chǎn)水平質(zhì)量的重要檢測分析設(shè)備,該系統(tǒng)檢測分析得到數(shù)據(jù)的可靠有效性,對煙廠工藝部門評價卷煙生產(chǎn)的質(zhì)量水平非常關(guān)鍵。而該檢測分析系統(tǒng)中的自動喂料補料攤薄系統(tǒng)對檢測數(shù)據(jù)的有效可靠性具有關(guān)鍵作用。

        自動喂料補料攤薄系統(tǒng)具有自動喂料、補料、攤薄、稱重、回料的功能,能提高煙片振動分選系統(tǒng)檢測分析的可靠有效性,提升煙廠工藝檢測分析的水準(zhǔn)。

        1 煙片振動分選機系統(tǒng)和自動喂料補料攤薄系統(tǒng)簡介

        1.1 煙片振動分選系統(tǒng)

        煙片振動分選系統(tǒng)是煙廠工藝部分用來評價檢測卷煙生產(chǎn)水平質(zhì)量的核心檢測分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過五層振動篩網(wǎng)得到煙片中不同大小煙片的含量,得到煙片的大中片含量,從而來評價煙片生產(chǎn)工藝質(zhì)量水平。

        該系統(tǒng)主要包含進料系統(tǒng)、喂料補料攤薄系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、回料系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。圖1為煙片振動分選系統(tǒng)整體布局圖。

        圖1 煙片振動分選系統(tǒng)整體布局圖

        1.2 自動喂料補料攤薄系統(tǒng)

        自動喂料補料攤薄系統(tǒng)在煙片振動分選系統(tǒng)中具有關(guān)鍵作用,該系統(tǒng)功能的可靠有效性對檢測分析得到數(shù)據(jù)具有重要作用。該系統(tǒng)具有自動喂料、補料、攤薄、稱重、回料功能。

        該系統(tǒng)主要由變頻喂料皮帶、步進輸送皮帶、皮帶稱重系統(tǒng)、軟件分析系統(tǒng)、回料系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng),能對采樣取到的煙片自動均勻攤薄輸送到步進皮帶上,均勻喂料直到滿足檢測采樣總重量的要求,如果喂料總重量不足后續(xù)還可以進行補料,檢測分析結(jié)束后能自動將多余的采樣煙片回送到現(xiàn)場生產(chǎn)線上。圖2為自動喂料補料攤薄系統(tǒng)框架圖。

        圖2 自動喂料補料攤薄系統(tǒng)框架圖

        1.3 皮帶稱重系統(tǒng)

        皮帶稱重系統(tǒng)在自動喂料補料攤薄系統(tǒng)具有重要作用,它能實時將稱重數(shù)據(jù)傳送給軟件系統(tǒng)來判斷是否喂料滿足要求、補料是否滿足要求。其主要由四個波紋稱重傳感器、信號匯集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳送系統(tǒng)等構(gòu)成。

        2 自動喂料補料攤薄系統(tǒng)的原理與實現(xiàn)

        2.1 系統(tǒng)運行構(gòu)成

        圖3為自動喂料補料攤薄系統(tǒng)的原理構(gòu)成框架圖,該系統(tǒng)主要由變頻喂料皮帶、步進輸送皮帶、皮帶稱重系統(tǒng)、軟件計算控制系統(tǒng)、回料系統(tǒng)等構(gòu)成,系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。

        軟件計算控制系統(tǒng)實時采集皮帶稱重信號、步進速度、變頻皮帶速度值,通過閉環(huán)計算分析輸出實時步進速度、變頻速度值,讓煙片均勻的攤薄輸送在步進輸送皮帶上,滿足煙片振動分選系統(tǒng)的功能要求。

        圖3 自動喂料補料攤薄系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖

        2.2 系統(tǒng)運行原理

        自動喂料補料攤薄系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。軟件計算控制系統(tǒng)實時采集皮帶稱重信號、步進速度、變頻數(shù)值,通過計算分析實時調(diào)整輸出步進速度、變頻數(shù)值、啟停信號,來閉環(huán)實時控制喂料補料皮帶、步進輸送皮帶,滿足煙片均勻攤薄在步進輸送皮帶上,并達到系統(tǒng)采樣總重量的要求。

        喂料皮帶、步進皮帶根據(jù)軟件控制系統(tǒng)輸出的速度控制值、啟停信號,同步協(xié)調(diào)的進行均勻攤薄喂料煙片給輸送皮帶,皮帶稱重信號實時傳送給軟件計算控制系統(tǒng)來分析喂料是否滿足采樣總重量要求,如果喂料不足,喂料皮帶再補料給步進皮帶,直到滿足煙片采樣總重量的要求。

        在煙片振動分選系統(tǒng)運行完成后,自動喂料補料系統(tǒng)會將剩余的煙片回送到現(xiàn)場生產(chǎn)流水線上。

        2.3 系統(tǒng)軟件控制實現(xiàn)

        系統(tǒng)軟件控制采用工程控制中常用的PID調(diào)節(jié)控制,PID調(diào)節(jié)控制以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。

        本文控制系統(tǒng)采用工程整定方法來整定PID調(diào)節(jié)控制器比例系數(shù)、積分時間和微分時間的值。

        控制系統(tǒng)的目標(biāo)給定為目標(biāo)皮帶稱重值、步進目標(biāo)速度、變頻目標(biāo)值,反饋為皮帶稱重實時值、步進速度實時值、變頻實時值,PID調(diào)節(jié)器根據(jù)以上數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗控制系數(shù)來實時整定步進給定速度、變頻給定速度,直到滿足控制系統(tǒng)的稱重總重量值、均勻攤薄要求。

        2.4 系統(tǒng)實際應(yīng)用

        自動喂料補料攤薄系統(tǒng)能滿足煙片振動分選系統(tǒng)的功能要求。該系統(tǒng)滿足均勻喂料、補料、回料、稱重的功能要求,滿足煙片采樣總重量的要求,能提升煙片振動分選系統(tǒng)檢測分析的性能,提高檢測分析數(shù)據(jù)的可靠有效性。

        該系統(tǒng)運行于現(xiàn)場煙片振動分選產(chǎn)品中,運行效果明顯,滿足了煙片振動分選系統(tǒng)檢測分析工藝要求。圖4為自動喂料補料攤薄系統(tǒng)在實際運行產(chǎn)品中的運行效果圖。

        圖4 自動喂料補料系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用效果圖

        3 結(jié)論

        煙片振動分選系統(tǒng)是煙廠卷煙生產(chǎn)的重要檢測分析設(shè)備,該設(shè)備的性能直接關(guān)系到煙廠工藝部門檢測評價水平,而自動喂料補料攤薄系統(tǒng)在煙片振動分選系統(tǒng)中處于一個關(guān)鍵功能,它能進一步提升煙片生產(chǎn)檢測分析水平,提升檢測分析數(shù)據(jù)的有效可靠性。

        自動喂料補料攤薄系統(tǒng)在現(xiàn)場應(yīng)用情況表明該系統(tǒng)能滿足提升煙片振動分選系統(tǒng)的功能,能進一步提升煙廠卷煙生產(chǎn)和工藝檢測水平,實際應(yīng)用效果優(yōu)良。

        [1]波紋管稱重傳感器產(chǎn)品技術(shù)手冊[Z].TEDEA(美國)稱重設(shè)備系公司, 2011.

        [2]稱重信號處理產(chǎn)品技術(shù)手冊[Z].TEDEA(美國)稱重設(shè)備系公司, 2011.

        [3]煙片振動分選機技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:國家煙草專賣局,2010.

        [4]于長官.現(xiàn)代控制理論[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005.

        [5]煙片在線振動分選機技術(shù)手冊[Z].南京:大樹智能科技(南京)有限公司, 2011.

        [6]西門子自動化產(chǎn)品技術(shù)手冊[Z].北京:西門子(中國)有限公司, 2010.

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