韓 琦 陳 東 山東凱樂化工有限公司

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基于PLC的粉狀工業(yè)炸藥包裝工藝設計研究

韓 琦 陳 東 山東凱樂化工有限公司

【文章摘要】

目前，我國存在多種類型的炸藥，例如，硝銨炸藥與銨油炸藥，上述炸藥生產(chǎn)已達到了自動化、現(xiàn)代化和微機化，然而，在炸藥包裝中卻表現(xiàn)出一定的滯后性，若想實現(xiàn)真正的自動化生產(chǎn)，則應加大在包裝工藝設計活動中的研究。筆者將依據(jù)自身經(jīng)驗，圍繞粉狀工業(yè)炸藥展開研究探討。

【關(guān)鍵詞】

PLC；粉狀；工業(yè)炸藥；包裝工藝

基于PLC的現(xiàn)代炸藥生產(chǎn)線與傳統(tǒng)生產(chǎn)線相比，具有顯著優(yōu)勢，每一個傳感器朝PLC傳送信號，而PLC對各執(zhí)行機構(gòu)回傳指令，達到自動輸送、包裝、稱重、封袋等工藝。經(jīng)由改造操作，包裝工藝更加先進，作業(yè)人員有所縮減，勞動強度有所減輕，包裝質(zhì)量得到改善。

1　粉狀工業(yè)炸藥當前的包裝情況

目前，火炸藥生產(chǎn)初步實現(xiàn)了工業(yè)自動化，但包裝工藝較為滯后，企業(yè)一般參照下述流程進行包裝：投料、裝藥、稱重、扎口、裝大袋、縫袋、運送，其中投料和裝大袋各兩人，裝藥工序配備4人，剩余工序各1人。炸藥經(jīng)混藥罐混合后，用車拉入，再投放至裝藥槽，然后工人借助藥鏟把粉末狀炸藥投放到塑料袋，通過臺秤進行稱重，確認質(zhì)量達標后，進行扎口操作，小袋組合完畢后裝大袋，利用縫包機進行縫口，最后以成品的形式轉(zhuǎn)出。

通過該工藝可以發(fā)現(xiàn)，工藝技術(shù)相對滯后。包裝工藝只涉及鏟子、臺秤與手動縫包機這些簡單工具，再輔以人工便可完成整體包裝。主要是純?nèi)斯ぷ鞣?，需要較多人力，生產(chǎn)條件較為惡劣，工作效率不高。例如，年產(chǎn)量是5000噸，只是包裝工序便需要10人左右。因民爆生產(chǎn)企業(yè)所制造的產(chǎn)品具有一定的爆炸性，在實際生產(chǎn)過程非常容易出現(xiàn)爆炸等危險事故，屬于高危企業(yè)，此類企業(yè)存在多個危險源點，如果出現(xiàn)安全事故，則引發(fā)群體傷亡事件，潛藏巨大的安全隱患。由此可知，迫切需要攻克炸藥包裝這一難題。

2　基于PLC的包裝工藝

參照工藝設計理念，堅守安全第一、全面防范的方針政策。在實現(xiàn)安全生產(chǎn)的基礎上，有效利用現(xiàn)代化產(chǎn)品，依托自身優(yōu)勢，科學設計，適當改造。研制出PLC負責控制，外加傳感器以及執(zhí)行器件一起構(gòu)建形成的生產(chǎn)線，經(jīng)由改進處理后，工藝路線具體如下：投料、送料、裝藥、量重、捆扎、擠壓調(diào)節(jié)、裝大袋、封袋、轉(zhuǎn)出。一般可將該工藝劃分成裝藥、量重以及擠壓調(diào)節(jié)。

2.1投料

完成混制操作后，利用周轉(zhuǎn)車將火炸藥轉(zhuǎn)運至投料口。

2.2送料

粉料通過投料口倒入之后，經(jīng)螺旋送藥機轉(zhuǎn)運到料斗，利用藥位傳感器來調(diào)整藥面高度，如果高度超過規(guī)定上限，則藥位傳感器朝著PLC傳送信號，再通過PLC來調(diào)控變頻機，中斷送料操作。

2.3裝藥

在裝袋過程，通過人力把藥袋包裹到料斗出口位置對應的夾袋料筒，接觸光電傳感器后，由光電傳感器朝PLC傳送信號，同時，PLC朝夾緊氣缸傳送指令，作出相應動作，為接料作準備。

在料粉裝藥工藝，有時會發(fā)現(xiàn)粉塵污染，該現(xiàn)象常常表現(xiàn)在手工裝藥與機械裝藥環(huán)節(jié)。產(chǎn)生這一問題的主要原因是：因料粉投放到包裝袋時，和袋內(nèi)空氣進行換位，同時，在料粉下落環(huán)節(jié)混進部分空氣。上述因素的作用使得袋內(nèi)壓力顯著提升，并沿著包裝袋口緩緩溢出。經(jīng)由料粉的作用，使得氣流流出包裝袋，進而形成粉塵污染。

參照這一分析過程發(fā)現(xiàn)，對于裝藥環(huán)節(jié)表現(xiàn)出的粉塵污染問題，其針對性控制需從作用機理著手，并調(diào)整料斗出口結(jié)構(gòu)，合理控制。

2.4量重

在傳統(tǒng)工藝中，主要采用靜態(tài)機械量重，工作效率不高，經(jīng)由改進處理后，實施動態(tài)電力量重，通過稱重傳感器進行控制。在快速生產(chǎn)工序，稱重精度最為重要。物料流量關(guān)乎著物料所產(chǎn)生的實際沖擊程度，若物料下料流量偏大，則稱重速度較為高效，然而，無法確保計量結(jié)果的準確性，若下料流量偏小，則計量結(jié)果的準確性雖然較高，但稱重效率不是很理想。為權(quán)衡稱重速度與計量結(jié)果的準確性，針對給料速率，實施兩級控制，由PLC對大螺旋桿以及小螺旋桿進行調(diào)控。

2.5扎口、擠壓調(diào)節(jié)

小袋通過大傳送帶轉(zhuǎn)移到頂端位置。大傳送帶內(nèi)配備了光電傳感器。在實際傳送環(huán)節(jié)，通過人工完成小袋扎口操作。再把小袋藥轉(zhuǎn)移到整形裝袋機，實施擠壓調(diào)節(jié)處理。

2.6裝大袋

光電傳感器朝PLC傳送次數(shù)信息，由PLC調(diào)控翻轉(zhuǎn)氣缸，把小袋藥轉(zhuǎn)移至大袋，同時，擺放在適宜的小傳送帶，通過小傳送帶轉(zhuǎn)移至工業(yè)縫包機。

2.7縫口

通過光電傳感器朝PLC傳送料包到位數(shù)據(jù)信息，由PLC控制工業(yè)縫包機正式運轉(zhuǎn)，縫嚴大袋藥，完成縫口操作后，利用人工進行轉(zhuǎn)出。

3　結(jié)語

粉狀炸藥包裝經(jīng)由改進處理后，通過實踐活動發(fā)現(xiàn)，效果優(yōu)良，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)優(yōu)良，除縮減危險工房操作人員、改善包裝質(zhì)量外，還減輕了勞動強度，增加了年產(chǎn)量。在工藝改進處理后，經(jīng)濟與社會效益均得到顯著提高。

【參考文獻】

［1］范國勇，李曉龍，王文勝等.基于PLC的粉狀工業(yè)炸藥包裝工藝設計研究［J］.爆破器材，2015，41（6）：27-29.

［2］何傳龍.工業(yè)炸藥包裝過程在線檢測技術(shù)及應用研究［D］.廣東工業(yè)大學，2013.

［3］黃志平，刁建彬，許亮等.工業(yè)炸藥包裝缺陷在線檢測方法研究［J］.煤礦爆破，2014，（4）：4-9.

【作者簡介】

韓琦，1987年12月生，男，山東棗莊人，助理工程師，現(xiàn)就職于山東凱樂化工有限公司，從事生產(chǎn)線自動控制研究等工作。

陳東，1988年8月生，男，山東棗莊人，助理工程師，現(xiàn)就職于山東凱樂化工有限公司，從事生產(chǎn)工藝控制、工藝改進等工作。